ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法
【課題】小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとを有し、前群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、所定の条件式を満足することを特徴とする。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとを有し、前群Gnは、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、所定の条件式を満足することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に好適なズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、大画角を有する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。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−21223号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような従来のズームレンズの中で、35mm判カメラ用の大画角を有するものは、前玉径が大きいため、常用フィルターサイズを逸脱してしまう。また、従来技術を用いてズームレンズのさらなる大画角化を実現しようとすれば、非点収差、像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差について重大な欠点を有するズームレンズとなってしまう。したがって、従来の大画角のズームレンズにはさらなる改良の余地があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、
前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
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を提供する。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【0006】
また本発明は、
前記ズームレンズを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、
前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、
前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式を満足するようにし、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法を提供する。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本願の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図2】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図3】本願の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図4】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図5】本願の第3実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図6】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図7】本願の第4実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図8】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第4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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図9】本願の第5実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図10】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第5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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図11】本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
【図12】本願のズームレンズの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本願のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法について説明する。
本願のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【0010】
一般に、大画角を有するレトロフォーカス型のズームレンズは、負の屈折力を有する前群が巨大化しやすく、フィルター径も巨大化する傾向にあった。35mmフルサイズの撮像領域をカバーするズームレンズ、特に画角2ω=106°を越える超広角ズームレンズは、フィルターサイズが一般的な常用サイズの77mmφフィルターを大きく越えてしまう傾向があった。
そこで、本願のズームレンズは、小型化、特に前玉径の小型化を図るために、上記構成の非球面レンズ成分Ga及び非球面レンズ成分Gbを前群に配置している。まず、非球面レンズ成分Gaを前群に配置することで、コマ収差、像面湾曲、非点収差、及び歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。非球面レンズ成分Gaは、比較的近軸では大きな負の屈折力を有しており、周辺では負の屈折力が小さくなる。この構成は、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の軸外収差を良好にコントロールできるという特徴を有している。
【0011】
しかしながら、本願のように非球面形状が著しく変化する場合、補正過剰となるため、非球面レンズ成分Ga以外のレンズによって歪曲収差やコマ収差を補正することが必要となる。また、非球面レンズ成分Gaの周辺で負の屈折力が極端に小さくなれば、斜光線の入射高が大きくなるため、前玉径が大きくなってしまう。
そこで本願のズームレンズは、この2点を改善するために、非球面レンズ成分Gbを前群に導入している。非球面レンズ成分Gbは、所謂非球面補正板のような効果を奏するレンズである。非球面レンズ成分Gbの近軸の屈折力は比較的小さく、正でも負でもよい。そして、周辺で比較的大きな負の屈折力を有することが非球面レンズ成分Gbの特徴である。このような非球面レンズ成分Gbにより、斜光線の入射高を小さくすることができ、前玉径を小型化することができる。さらに、収差補正上、過剰になった歪曲収差、コマ収差、像面湾曲、及び非点収差を良好に補正することができる。
したがって、本願は上述のような非球面レンズ成分Ga及び非球面レンズ成分Gbを用いることで、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを達成することができる。
【0012】
次に、本願のズームレンズの特徴を各条件式に基づいて説明する。
上記条件式(1)は、前群内の非球面レンズ成分Gaと非球面レンズ成分Gbの近軸の屈折力の比を規定する条件式である。なお、いずれも「レンズ成分」と記しているのは、所謂複合型非球面レンズを念頭に置いているためである。樹脂とガラス材料の複合型非球面レンズの場合、樹脂部は独立して存在することはできないため、一般の接合レンズとは異なり、全体で1枚のレンズと考えるのが妥当である。したがって、本願の条件式(1)の対応値を計算する際には、非球面レンズ成分Gaや非球面レンズ成分Gbが複合型非球面レンズである場合、樹脂部とガラスレンズ部の合成した近軸の焦点距離を用いるものとする。
本願のズームレンズは、非球面レンズ成分Gaの近軸の焦点距離が比較的小さい、即ち屈折力が大きく、非球面レンズ成分Gbの近軸の焦点距離が比較的大きい、即ち屈折力が小さいことが特徴である。この特徴による効果は、上述のように歪曲収差、コマ収差、像面湾曲、及び非点収差を良好に補正することができ、かつ前玉径の小径化が可能になることである。
【0013】
本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、非球面レンズ成分Gaの近軸の焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち近軸の負の屈折力が小さくなる。この場合、斜光線の入射高が大きくなり、前玉径の大型化を招いてしまうため好ましくない。一方では、非球面レンズ成分Gbの近軸の焦点距離が小さく、即ち近軸の屈折力が大きくなる。この場合、広角端状態におけるコマ収差と像面湾曲と非点収差、及び望遠端状態におけるコマ収差と球面収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.625以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.600以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.550以下とすることがより好ましく、これによってコマ収差等をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.300以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.200以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の上限値を0.100以下とすることがより好ましい。
【0014】
一方、本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、非球面レンズ成分Gaが正の屈折力を有することになる。この場合、斜光線の入射高が大きくなり、前群全体が巨大化してしまう。また、広角端状態におけるコマ収差と像面湾曲、及び望遠端状態におけるコマ収差と像面湾曲と非点収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.005以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の下限値を0.010以上とすることがより好ましい。
【0015】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.50<(−Fn)/√(Fw・Ft)<1.30
ただし、
Fn:無限遠物体合焦時の前記前群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
Ft:望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0016】
条件式(2)は、前群の焦点距離に関する条件式である。なお、条件式(2)の対応値が1.00のとき、本願のズームレンズの全長が広角端状態と望遠端状態で一致することを意味する。また、条件式(2)の対応値が1.00より小さいときには全長が望遠端状態で最大になり、当該対応値が1.00より大きいときには全長が広角端状態で最大になることを意味する。
本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、前群の焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち前群の負の屈折力が小さくなる。また、前述のように本願のズームレンズの全長が広角端状態において最大になる。この場合、広角端状態において斜光線の入射高が大きくなり、前玉径及びフィルター径が増大し、周辺光量も低下してしまうため好ましくない。また、収差補正上は、変倍によるコマ収差の変動が大きくなる傾向があるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.20以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.10以下とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.05以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(2)の上限値を1.02以下とすることがより好ましい。
【0017】
一方、本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、前群の焦点距離の絶対値が小さく、即ち負の屈折力が大きくなる。また、前述のように本願のズームレンズの全長が望遠端状態において最大になる。この場合、広角端状態における歪曲収差、コマ収差、像面湾曲の変倍による変動、望遠端状態における球面収差を補正することが困難になる。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.60以上とすることがより好ましく、これによってコマ収差等の諸収差の補正に有利となる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.70以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(2)の下限値を0.80以上とすることがより好ましい。
【0018】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 1.50<Fp/Fw<3.00
ただし、
Fp:無限遠物体合焦時の前記後群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0019】
条件式(3)は、本願のズームレンズの無限遠物体合焦時の後群の焦点距離の大きさ、即ち後群の屈折力を規定する条件式である。
本願のズームレンズの条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、後群の焦点距離が大きくなる、即ち後群の屈折力が小さくなることを意味する。この場合、変倍時の後群の移動量が増加し、全長が大きくなる。また、収差補正上は変倍による像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.90以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.80以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.70以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の上限値を2.45以下とすることがより好ましい。
【0020】
一方、本願のズームレンズの条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、後群の焦点距離が小さくなる、即ち後群の屈折力が大きくなることを意味する。この場合、球面収差とコマ収差が悪化し、変倍による球面収差とコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.70以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.80以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.90以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の下限値を2.00以上とすることがより好ましい。
【0021】
また、本願のズームレンズは、前記前群が、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcを少なくとも有することが望ましい。この接合負レンズ成分Gcによって、より良好な収差補正、特にコマ収差、倍率色収差、像面湾曲の良好な補正を行うことができる。
【0022】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.50<(−Fc)/Fw<5.00
ただし、
Fc:前記前群内の前記接合負レンズ成分Gcの焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0023】
条件式(4)は、前群内の接合負レンズ成分Gcの焦点距離の大きさ、即ち接合負レンズ成分Gcの屈折力を規定する条件式である。
本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、接合負レンズ成分Gcの焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち接合負レンズ成分Gcの負の屈折力が小さくなる。このため、十分に補正されていた倍率色収差と像面湾曲が悪化してしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を4.00以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を3.00以下とすることがより好ましく、これによって諸収差の補正が有利になる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を2.80以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(4)の上限値を2.50以下とすることがより好ましい。
【0024】
一方、本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、接合負レンズ成分Gcの焦点距離の絶対値が小さくなる、即ち接合負レンズ成分Gcの負の屈折力が大きくなる。このため、画角の差による倍率色収差の変化と、波長毎の像面湾曲の残差が発生してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.60以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.80以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を1.00以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(4)の下限値を1.30以上とすることがより好ましい。
【0025】
また、本願のズームレンズは、前記前群が、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcと、前記接合負レンズ成分Gcの像側に配置された正レンズとを有することが望ましい。この構成により、特に広角端状態における歪曲収差と像面湾曲とコマ収差、及び望遠端状態におけるコマ収差と球面収差を良好に補正することができる。
【0026】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.00<Ncn−Ncp
ただし、
Ncn:前記接合負レンズ成分Gc中の前記負レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
Ncp:前記接合負レンズ成分Gc中の前記正レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
【0027】
条件式(5)は、接合負レンズ成分Gc中の負レンズと正レンズの屈折率の差を規定する条件式である。本願のズームレンズでは、接合負レンズ成分Gc中の負レンズの屈折率が正レンズの屈折率よりも大きいことが収差補正上有効である。
したがって、本願のズームレンズの条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズの屈折率が相対的に小さくなる。このため、ペッツバール和の最適な設定が困難になり、像面湾曲と非点収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.05以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.10以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.15以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(5)の下限値を0.20以上とすることがより好ましい。
【0028】
また、本願のズームレンズは、前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaが、像側の面が周辺へ向かうにつれて曲率半径が大きくなる形状の非球面であり、物体側の面が周辺へ向かうにつれて曲率半径が小さくなる形状の非球面であることが望ましい。この構成により、特に広角端状態における歪曲収差、像面湾曲、及びコマ収差を良好に補正することができる。
また、本願のズームレンズは、前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbが、ガラスと樹脂による複合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、非球面レンズ成分Gbを安価に製造することができ、また硝材を自由に選択することができる。そして結果的に、より良い光学性能を達成することができるため好ましい。
また、本願の撮像装置は、上述した構成のズームレンズを備えたことを特徴とする。これにより、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角の撮像装置を実現することができる。
【0029】
また、本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式(1)を満足するようにし、前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とする。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
斯かる本願のズームレンズの製造方法により、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを製造することができる。
【0030】
以下、本願の数値実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は、本願の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0031】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図1中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
【0032】
以下の表1に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を掲げる。
表1において、Fは焦点距離、BFはバックフォーカスを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νd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。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、(絞りS)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。また、面番号の左側に付された米印「*」は非球面を示している。
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
X(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。なお、「E-n」は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。
【0033】
[各種データ]において、FNOはFナンバー、ωは半画角(単位:度)、Yは像高、TLは光学系全長、Σdは最も物体側のレンズ面(第1面)から最も像側のレンズ面までの距離、d0は物体面から第1面までの距離、di(i:整数)は第i面の可変の面間隔をそれぞれ示す。なお、1-POSは広角端状態における無限遠物体合焦時、2-POSは中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時、3-POSは望遠端状態における無限遠物体合焦時をそれぞれ示す。
ここで、表1に掲載されている焦点距離F、曲率半径r、及びその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【0034】
(表1)第1実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 120.0323 3.0000 1.744430 49.53
*2) 14.8111 11.0000 1.000000
3) 320.0965 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -993.8663 4.5000 1.000000
6) -56.5907 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0196 7.0000 1.603420 38.02
8) 73.8459 0.1000 1.000000
9) 32.4760 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8096 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6593 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3980 2.5000 1.497820 82.56
16) -79.3224 4.6000 1.000000
17) -39.5467 8.0000 1.744000 44.79
18) -162.0229 2.0000 1.000000
19) -92.3426 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.8016 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0542 0.1000 1.000000
22) -344.4872 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5094 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7063
A4 = 2.52869E-07
A6 = 5.51300E-10
A8 = 4.77913E-13
A10 = -3.07832E-16
A12 = -0.49549E-19
第2面
κ = -0.0947
A4 = -6.70196E-06
A6 = -1.78783E-08
A8 = -5.15142E-12
A10 = -4.83366E-14
A12 = 0.21367E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50710E-05
A6 = 2.09871E-08
A8 = 1.63612E-10
A10 = -1.20936E-13
A12 = -0.17594E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.41 〜 5.29 〜 5.88
ω 53.27 〜 41.72 〜 36.32°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 138.15 〜 135.51 〜 138.24
Σd 99.84 〜 84.47 〜 78.57
BF 38.31 〜 51.04 〜 59.67
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83854 7.47382 1.57260
BF 38.31325 51.03766 59.66724
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.85385
Gp 11 36.97834
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0620
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.243
(4) (−Fc)/Fw = 1.636
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0035】
図2(a)、図2(b)、及び図2(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示している。また、非点収差図において実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面を示し、コマ収差図における実線はメリジオナルコマ収差を示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0036】
(第2実施例)
図3は、本願の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0037】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26とを接合してなる接合正レンズと、両凹形状の正レンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合負レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図3中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表2に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0038】
(表2)第2実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 82.7358 3.0000 1.744429 49.52
*2) 14.1379 9.0000 1.000000
3) 75.5790 3.0000 1.516800 64.12
4) 40.0000 0.5000 1.553890 38.09
*5) 83.8029 6.0000 1.000000
6) -77.5324 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.4612 6.5000 1.603420 38.02
8) 70.9358 1.0500 1.000000
9) 34.6649 5.0000 1.717360 29.52
10) -214.0325 可変 1.000000
11) 27.4177 1.0000 1.788000 47.38
12) 15.1887 3.0000 1.497820 82.56
13) -218.1559 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 23.2434 2.8000 1.487490 70.45
16) -45.2239 4.6270 1.000000
17) -39.0084 8.0000 1.755000 52.29
18) 114.1192 2.0000 1.000000
19) -94.3568 1.0000 1.755000 52.29
20) 26.8051 5.0000 1.518230 58.89
21) -18.1493 0.1000 1.000000
22) 471.7364 5.5000 1.497820 82.56
23) -12.7396 1.0000 1.834810 42.72
24) -33.4851 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 4.0103
A4 = 1.16908E-06
A6 = 4.58987E-10
A8 = 4.52741E-14
A10 = -7.38248E-16
A12 = 0.0000
第2面
κ = -0.0638
A4 = -7.94597E-07
A6 = -5.98169E-09
A8 = 2.11786E-11
A10 = -5.51429E-14
A12 = 0.81892E-16
第5面
κ = -5.6064
A4 = 2.51241E-05
A6 = 2.20702E-08
A8 = 5.50134E-11
A10 = -1.42359E-13
A12 = -0.72010E-15
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.40 〜 5.27 〜 5.87
ω 53.20 〜 41.29 〜 35.96°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 137.91 〜 135.13 〜 137.77
Σd 99.61 〜 84.25 〜 78.35
BF 38.29 〜 50.88 〜 59.41
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48028 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83788 7.47624 1.57589
BF 38.29222 50.87810 59.41406
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.97176
Gp 11 36.77451
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0292
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 1.003
(3) Fp/Fw = 2.232
(4) (−Fc)/Fw = 1.883
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0039】
図4(a)、図4(b)、及び図4(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0040】
(第3実施例)
図5は、本願の第3実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0041】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図5中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表3に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0042】
(表3)第3実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 118.9748 3.0000 1.744429 49.52
*2) 14.7456 11.0000 1.000000
3) 284.3220 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -763.4452 4.5000 1.000000
6) -55.5066 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0766 7.0000 1.603420 38.02
8) 75.0652 0.1000 1.000000
9) 32.6574 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8427 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6582 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3772 2.5000 1.497820 82.56
16) -77.6232 4.6000 1.000000
17) -39.5697 8.0000 1.744000 44.79
18) -168.4305 2.0000 1.000000
19) -92.1532 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.6673 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0064 0.1000 1.000000
22) -353.1908 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5255 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7326
A4 = 2.83606E-07
A6 = 4.94742E-10
A8 = 4.56144E-13
A10 = -3.11089E-16
A12 = 0.14795E-19
第2面
κ = -0.0904
A4 = -6.75619E-06
A6 = -1.80695E-08
A8 = -4.67950E-12
A10 = -4.79969E-14
A12 = 0.21420E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50236E-05
A6 = 2.14959E-08
A8 = 1.65356E-10
A10 = -1.19372E-13
A12 = -0.17563E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.41 〜 5.29 〜 5.88
ω 53.17 〜 41.64 〜 36.27°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 138.13 〜 135.48 〜 138.21
Σd 99.84 〜 84.47 〜 78.57
BF 38.29 〜 51.01 〜 59.64
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83880 7.47127 1.56898
BF 38.29336 51.01228 59.63815
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.86055
Gp 11 36.97375
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0702
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.244
(4) (−Fc)/Fw = 1.663
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0043】
図6(a)、図6(b)、及び図6(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0044】
(第4実施例)
図7は、本願の第4実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0045】
後群Gpは、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L21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL24と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL25と、両凹形状の負レンズL26と両凸形状の正レンズL27とを接合してなる接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL28と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29との接合負レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図7中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表4に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0046】
(表4)第4実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 143.1913 3.0000 1.744430 49.53
*2) 15.6782 11.0000 1.000000
3) 410.4013 3.0000 1.713000 53.89
*4) 206.9456 4.5000 1.000000
5) -89.1834 2.0000 1.816000 46.63
6) 15.1616 7.5000 1.603420 38.02
7) 40.8243 0.1000 1.000000
8) 26.8914 5.5000 1.717360 29.52
9) -157.9244 可変 1.000000
10) 46.8881 1.0000 1.804000 46.58
11) 16.8336 2.5000 1.516800 64.12
12) 141.4373 0.1000 1.000000
13) 25.7582 2.5000 1.497820 82.56
14) 353.5585 6.0000 1.000000
15) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
16) 29.4255 2.5000 1.497820 82.56
17) -63.3534 4.6000 1.000000
18) -51.5779 8.0000 1.744000 44.79
19) -65.0596 2.0000 1.000000
20) -78.0641 1.0000 1.755000 52.29
21) 17.7780 5.0000 1.518230 58.89
22) -21.4040 0.1000 1.000000
23) -67.9060 5.5000 1.497820 82.56
24) -12.6974 1.0000 1.834810 42.72
25) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 17.6085
A4 = 1.79431E-06
A6 = 6.80079E-10
A8 = -1.86415E-13
A10 = -8.67549E-16
A12 = 0.16129E-17
第2面
κ = -0.2161
A4 = -7.04903E-06
A6 = -1.23127E-08
A8 = -1.85973E-11
A10 = -5.29912E-14
A12 = 0.27950E-15
第4面
κ = 0.000
A4 = 2.47716E-05
A6 = 2.95962E-08
A8 = 1.29703E-10
A10 = -1.58560E-13
A12 = -0.20420E-14
[各種データ]
ズーム比 1.88
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.92 〜 31.01
FNO 4.32 〜 5.19 〜 5.86
ω 52.87 〜 40.72 〜 34.68°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 140.236 〜 139.54 〜 144.237
Σd 101.939 〜 86.57 〜 80.673
BF 38.297 〜 52.964 〜 63.565
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48254 24.91831 31.01490
d0 ∞ ∞ ∞
d9 22.83854 7.47382 1.57260
BF 38.29718 52.96439 63.56450
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -20.74244
Gp 10 36.06477
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0406
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.884
(3) Fp/Fw = 2.188
(4) (−Fc)/Fw = 1.5222
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0047】
図8(a)、図8(b)、及び図8(c)はそれぞれ、本願の第4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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0048】
(第5実施例)
図9は、本願の第5実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpと、固定群Gsとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
固定群Gsは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31のみからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、固定群Gsの位置は、変倍に際して固定である。また、図9中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表5に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0049】
(表5)第5実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 120.0323 3.0000 1.744430 49.53
*2) 14.8111 11.0000 1.000000
3) 320.0965 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -993.8663 4.5000 1.000000
6) -56.5907 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0196 7.0000 1.603420 38.02
8) 73.8459 0.1000 1.000000
9) 32.4760 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8096 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6593 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 5.9435 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3980 2.5000 1.497820 82.56
16) -79.3224 4.6000 1.000000
17) -39.5467 8.0000 1.744000 44.79
18) -162.0229 2.0000 1.000000
19) -92.3426 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.8016 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0542 0.1000 1.000000
22) -344.4872 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5094 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 可変 1.000000
25) -100.0000 2.0000 1.516800 64.12
26) -107.0000 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7063
A4 = 2.52869E-07
A6 = 5.51300E-10
A8 = 4.77913E-13
A10 = -3.07832E-16
A12 = -0.49549E-19
第2面
κ = -0.0947
A4 = -6.70196E-06
A6 = -1.78783E-08
A8 = -5.15142E-12
A10 = -4.83366E-14
A12 = 0.21367E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50710E-05
A6 = 2.09871E-08
A8 = 1.63612E-10
A10 = -1.20936E-13
A12 = -0.17594E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.49 〜 5.33 〜 5.93
ω 52.73 〜 41.73 〜 36.33°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 139.69 〜 136.93 〜 139.40
Σd 102.78 〜 100.03 〜102.50
BF 36.90 〜 36.90 〜 36.90
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83854 8.08582 2.08111
d24 1.00000 12.99953 21.47140
BF 36.90477 36.90477 36.90477
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.85385
Gp 11 36.95878
Gs 25 -3276.74607
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0620
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.243
(4) (−Fc)/Fw = 1.636
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0050】
図10(a)、図10(b)、及び図10(c)はそれぞれ、本願の第5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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0051】
以上の各実施例によれば、一眼レフカメラ等の撮像装置に好適な、広角端状態で包括角2ω=106.3°を越え、Fナンバー=4〜5.6程度の口径を有し、レンズ枚数が少なく、前玉径が小さく即ちフィルター径が小さく、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有するレトロフォーカス型のズームレンズを実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本願のズームレンズの数値実施例として2群、3群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、4群、5群等)のズームレンズを構成することもできる。具体的には、本願のズームレンズの最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは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いう。
【0052】
また、本願のズームレンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。また、合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。特に、本願のズームレンズでは前群又は後群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
また、本願のズームレンズにおいて、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に直交する方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることで、手ブレによって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願のズームレンズでは後群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
【0053】
また、本願のズームレンズを構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。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)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本願のズームレンズにおいて開口絞りは後群の内部又は近傍に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
【0054】
また、本願のズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、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ことができる。
また、本願のズームレンズは、ズーム比が2〜7程度である。
また、本願のズームレンズにおいて前群は、正レンズ成分を2つと、負レンズ成分を2つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に負、正、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。或いは前群は、正レンズ成分を1つと、負レンズ成分を3つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に負、負、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。また、後群は、正レンズ成分を3つと、負レンズ成分を1つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に正、正、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。
【0055】
次に、本願のズームレンズを備えたカメラを図11に基づいて説明する。
図11は、本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
【0056】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係るズームレンズは、その特徴的なレンズ構成により、小型で、レンズ枚数が少なく、諸収差を良好に補正し、高い結像性能と大画角を有している。これにより本カメラ1は、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有しており、大画角を包括する広角撮影が可能となる。なお、上記第2〜第5実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0057】
最後に、本願のズームレンズの製造方法の概略を図12に基づいて説明する。
本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、以下のステップS1〜S3を含むものである。
ステップS1:前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにする。
【0058】
ステップS2:非球面レンズ成分Gaと非球面レンズ成分Gbが以下の条件式(1)を満足するようにして、前群と後群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
ステップS3:前群と後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにする。
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを製造することができる。
【符号の説明】
【0059】
Gn 前群
Gp 後群
Ga 非球面レンズ成分
Gb 非球面レンズ成分
Gc 接合負レンズ成分
S 開口絞り
I 像面
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタル一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に好適なズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、大画角を有する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。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−21223号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のような従来のズームレンズの中で、35mm判カメラ用の大画角を有するものは、前玉径が大きいため、常用フィルターサイズを逸脱してしまう。また、従来技術を用いてズームレンズのさらなる大画角化を実現しようとすれば、非点収差、像面湾曲、コマ収差、及び歪曲収差について重大な欠点を有するズームレンズとなってしまう。したがって、従来の大画角のズームレンズにはさらなる改良の余地があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、
前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
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を提供する。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【0006】
また本発明は、
前記ズームレンズを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、
前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、
前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式を満足するようにし、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法を提供する。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本願の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図2】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図3】本願の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図4】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図5】本願の第3実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図6】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図7】本願の第4実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図8】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第4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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図9】本願の第5実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
【図10】(a)、(b)、及び(c)はそれぞれ、本願の第5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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
【図11】本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
【図12】本願のズームレンズの製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本願のズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの製造方法について説明する。
本願のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【0010】
一般に、大画角を有するレトロフォーカス型のズームレンズは、負の屈折力を有する前群が巨大化しやすく、フィルター径も巨大化する傾向にあった。35mmフルサイズの撮像領域をカバーするズームレンズ、特に画角2ω=106°を越える超広角ズームレンズは、フィルターサイズが一般的な常用サイズの77mmφフィルターを大きく越えてしまう傾向があった。
そこで、本願のズームレンズは、小型化、特に前玉径の小型化を図るために、上記構成の非球面レンズ成分Ga及び非球面レンズ成分Gbを前群に配置している。まず、非球面レンズ成分Gaを前群に配置することで、コマ収差、像面湾曲、非点収差、及び歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。非球面レンズ成分Gaは、比較的近軸では大きな負の屈折力を有しており、周辺では負の屈折力が小さくなる。この構成は、歪曲収差、像面湾曲、非点収差等の軸外収差を良好にコントロールできるという特徴を有している。
【0011】
しかしながら、本願のように非球面形状が著しく変化する場合、補正過剰となるため、非球面レンズ成分Ga以外のレンズによって歪曲収差やコマ収差を補正することが必要となる。また、非球面レンズ成分Gaの周辺で負の屈折力が極端に小さくなれば、斜光線の入射高が大きくなるため、前玉径が大きくなってしまう。
そこで本願のズームレンズは、この2点を改善するために、非球面レンズ成分Gbを前群に導入している。非球面レンズ成分Gbは、所謂非球面補正板のような効果を奏するレンズである。非球面レンズ成分Gbの近軸の屈折力は比較的小さく、正でも負でもよい。そして、周辺で比較的大きな負の屈折力を有することが非球面レンズ成分Gbの特徴である。このような非球面レンズ成分Gbにより、斜光線の入射高を小さくすることができ、前玉径を小型化することができる。さらに、収差補正上、過剰になった歪曲収差、コマ収差、像面湾曲、及び非点収差を良好に補正することができる。
したがって、本願は上述のような非球面レンズ成分Ga及び非球面レンズ成分Gbを用いることで、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを達成することができる。
【0012】
次に、本願のズームレンズの特徴を各条件式に基づいて説明する。
上記条件式(1)は、前群内の非球面レンズ成分Gaと非球面レンズ成分Gbの近軸の屈折力の比を規定する条件式である。なお、いずれも「レンズ成分」と記しているのは、所謂複合型非球面レンズを念頭に置いているためである。樹脂とガラス材料の複合型非球面レンズの場合、樹脂部は独立して存在することはできないため、一般の接合レンズとは異なり、全体で1枚のレンズと考えるのが妥当である。したがって、本願の条件式(1)の対応値を計算する際には、非球面レンズ成分Gaや非球面レンズ成分Gbが複合型非球面レンズである場合、樹脂部とガラスレンズ部の合成した近軸の焦点距離を用いるものとする。
本願のズームレンズは、非球面レンズ成分Gaの近軸の焦点距離が比較的小さい、即ち屈折力が大きく、非球面レンズ成分Gbの近軸の焦点距離が比較的大きい、即ち屈折力が小さいことが特徴である。この特徴による効果は、上述のように歪曲収差、コマ収差、像面湾曲、及び非点収差を良好に補正することができ、かつ前玉径の小径化が可能になることである。
【0013】
本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、非球面レンズ成分Gaの近軸の焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち近軸の負の屈折力が小さくなる。この場合、斜光線の入射高が大きくなり、前玉径の大型化を招いてしまうため好ましくない。一方では、非球面レンズ成分Gbの近軸の焦点距離が小さく、即ち近軸の屈折力が大きくなる。この場合、広角端状態におけるコマ収差と像面湾曲と非点収差、及び望遠端状態におけるコマ収差と球面収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.625以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.600以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.550以下とすることがより好ましく、これによってコマ収差等をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.300以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.200以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の上限値を0.100以下とすることがより好ましい。
【0014】
一方、本願のズームレンズの条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、非球面レンズ成分Gaが正の屈折力を有することになる。この場合、斜光線の入射高が大きくなり、前群全体が巨大化してしまう。また、広角端状態におけるコマ収差と像面湾曲、及び望遠端状態におけるコマ収差と像面湾曲と非点収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.005以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(1)の下限値を0.010以上とすることがより好ましい。
【0015】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.50<(−Fn)/√(Fw・Ft)<1.30
ただし、
Fn:無限遠物体合焦時の前記前群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
Ft:望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0016】
条件式(2)は、前群の焦点距離に関する条件式である。なお、条件式(2)の対応値が1.00のとき、本願のズームレンズの全長が広角端状態と望遠端状態で一致することを意味する。また、条件式(2)の対応値が1.00より小さいときには全長が望遠端状態で最大になり、当該対応値が1.00より大きいときには全長が広角端状態で最大になることを意味する。
本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、前群の焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち前群の負の屈折力が小さくなる。また、前述のように本願のズームレンズの全長が広角端状態において最大になる。この場合、広角端状態において斜光線の入射高が大きくなり、前玉径及びフィルター径が増大し、周辺光量も低下してしまうため好ましくない。また、収差補正上は、変倍によるコマ収差の変動が大きくなる傾向があるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.20以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.10以下とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.05以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(2)の上限値を1.02以下とすることがより好ましい。
【0017】
一方、本願のズームレンズの条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、前群の焦点距離の絶対値が小さく、即ち負の屈折力が大きくなる。また、前述のように本願のズームレンズの全長が望遠端状態において最大になる。この場合、広角端状態における歪曲収差、コマ収差、像面湾曲の変倍による変動、望遠端状態における球面収差を補正することが困難になる。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.60以上とすることがより好ましく、これによってコマ収差等の諸収差の補正に有利となる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.70以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(2)の下限値を0.80以上とすることがより好ましい。
【0018】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 1.50<Fp/Fw<3.00
ただし、
Fp:無限遠物体合焦時の前記後群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0019】
条件式(3)は、本願のズームレンズの無限遠物体合焦時の後群の焦点距離の大きさ、即ち後群の屈折力を規定する条件式である。
本願のズームレンズの条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、後群の焦点距離が大きくなる、即ち後群の屈折力が小さくなることを意味する。この場合、変倍時の後群の移動量が増加し、全長が大きくなる。また、収差補正上は変倍による像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.90以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.80以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.70以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の上限値を2.45以下とすることがより好ましい。
【0020】
一方、本願のズームレンズの条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、後群の焦点距離が小さくなる、即ち後群の屈折力が大きくなることを意味する。この場合、球面収差とコマ収差が悪化し、変倍による球面収差とコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.70以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.80以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を1.90以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(3)の下限値を2.00以上とすることがより好ましい。
【0021】
また、本願のズームレンズは、前記前群が、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcを少なくとも有することが望ましい。この接合負レンズ成分Gcによって、より良好な収差補正、特にコマ収差、倍率色収差、像面湾曲の良好な補正を行うことができる。
【0022】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.50<(−Fc)/Fw<5.00
ただし、
Fc:前記前群内の前記接合負レンズ成分Gcの焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【0023】
条件式(4)は、前群内の接合負レンズ成分Gcの焦点距離の大きさ、即ち接合負レンズ成分Gcの屈折力を規定する条件式である。
本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、接合負レンズ成分Gcの焦点距離の絶対値が大きくなる、即ち接合負レンズ成分Gcの負の屈折力が小さくなる。このため、十分に補正されていた倍率色収差と像面湾曲が悪化してしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を4.00以下とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を3.00以下とすることがより好ましく、これによって諸収差の補正が有利になる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を2.80以下とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(4)の上限値を2.50以下とすることがより好ましい。
【0024】
一方、本願のズームレンズの条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、接合負レンズ成分Gcの焦点距離の絶対値が小さくなる、即ち接合負レンズ成分Gcの負の屈折力が大きくなる。このため、画角の差による倍率色収差の変化と、波長毎の像面湾曲の残差が発生してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.60以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.80以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を1.00以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(4)の下限値を1.30以上とすることがより好ましい。
【0025】
また、本願のズームレンズは、前記前群が、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcと、前記接合負レンズ成分Gcの像側に配置された正レンズとを有することが望ましい。この構成により、特に広角端状態における歪曲収差と像面湾曲とコマ収差、及び望遠端状態におけるコマ収差と球面収差を良好に補正することができる。
【0026】
また、本願のズームレンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.00<Ncn−Ncp
ただし、
Ncn:前記接合負レンズ成分Gc中の前記負レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
Ncp:前記接合負レンズ成分Gc中の前記正レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
【0027】
条件式(5)は、接合負レンズ成分Gc中の負レンズと正レンズの屈折率の差を規定する条件式である。本願のズームレンズでは、接合負レンズ成分Gc中の負レンズの屈折率が正レンズの屈折率よりも大きいことが収差補正上有効である。
したがって、本願のズームレンズの条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズの屈折率が相対的に小さくなる。このため、ペッツバール和の最適な設定が困難になり、像面湾曲と非点収差が悪化してしまうため好ましくない。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.05以上とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.10以上とすることがより好ましく、これによって諸収差をより良好に補正することができる。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.15以上とすることがより好ましい。また、本願の効果を最大限に発揮するために、条件式(5)の下限値を0.20以上とすることがより好ましい。
【0028】
また、本願のズームレンズは、前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaが、像側の面が周辺へ向かうにつれて曲率半径が大きくなる形状の非球面であり、物体側の面が周辺へ向かうにつれて曲率半径が小さくなる形状の非球面であることが望ましい。この構成により、特に広角端状態における歪曲収差、像面湾曲、及びコマ収差を良好に補正することができる。
また、本願のズームレンズは、前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbが、ガラスと樹脂による複合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、非球面レンズ成分Gbを安価に製造することができ、また硝材を自由に選択することができる。そして結果的に、より良い光学性能を達成することができるため好ましい。
また、本願の撮像装置は、上述した構成のズームレンズを備えたことを特徴とする。これにより、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角の撮像装置を実現することができる。
【0029】
また、本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式(1)を満足するようにし、前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とする。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
斯かる本願のズームレンズの製造方法により、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを製造することができる。
【0030】
以下、本願の数値実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は、本願の第1実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0031】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図1中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
【0032】
以下の表1に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を掲げる。
表1において、Fは焦点距離、BFはバックフォーカスを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νd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。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、(絞りS)は開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。また、面番号の左側に付された米印「*」は非球面を示している。
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
X(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。なお、「E-n」は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。
【0033】
[各種データ]において、FNOはFナンバー、ωは半画角(単位:度)、Yは像高、TLは光学系全長、Σdは最も物体側のレンズ面(第1面)から最も像側のレンズ面までの距離、d0は物体面から第1面までの距離、di(i:整数)は第i面の可変の面間隔をそれぞれ示す。なお、1-POSは広角端状態における無限遠物体合焦時、2-POSは中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時、3-POSは望遠端状態における無限遠物体合焦時をそれぞれ示す。
ここで、表1に掲載されている焦点距離F、曲率半径r、及びその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【0034】
(表1)第1実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 120.0323 3.0000 1.744430 49.53
*2) 14.8111 11.0000 1.000000
3) 320.0965 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -993.8663 4.5000 1.000000
6) -56.5907 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0196 7.0000 1.603420 38.02
8) 73.8459 0.1000 1.000000
9) 32.4760 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8096 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6593 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3980 2.5000 1.497820 82.56
16) -79.3224 4.6000 1.000000
17) -39.5467 8.0000 1.744000 44.79
18) -162.0229 2.0000 1.000000
19) -92.3426 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.8016 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0542 0.1000 1.000000
22) -344.4872 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5094 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7063
A4 = 2.52869E-07
A6 = 5.51300E-10
A8 = 4.77913E-13
A10 = -3.07832E-16
A12 = -0.49549E-19
第2面
κ = -0.0947
A4 = -6.70196E-06
A6 = -1.78783E-08
A8 = -5.15142E-12
A10 = -4.83366E-14
A12 = 0.21367E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50710E-05
A6 = 2.09871E-08
A8 = 1.63612E-10
A10 = -1.20936E-13
A12 = -0.17594E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.41 〜 5.29 〜 5.88
ω 53.27 〜 41.72 〜 36.32°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 138.15 〜 135.51 〜 138.24
Σd 99.84 〜 84.47 〜 78.57
BF 38.31 〜 51.04 〜 59.67
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83854 7.47382 1.57260
BF 38.31325 51.03766 59.66724
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.85385
Gp 11 36.97834
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0620
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.243
(4) (−Fc)/Fw = 1.636
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0035】
図2(a)、図2(b)、及び図2(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高、dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示している。また、非点収差図において実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面を示し、コマ収差図における実線はメリジオナルコマ収差を示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0036】
(第2実施例)
図3は、本願の第2実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0037】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26とを接合してなる接合正レンズと、両凹形状の正レンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合負レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図3中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表2に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0038】
(表2)第2実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 82.7358 3.0000 1.744429 49.52
*2) 14.1379 9.0000 1.000000
3) 75.5790 3.0000 1.516800 64.12
4) 40.0000 0.5000 1.553890 38.09
*5) 83.8029 6.0000 1.000000
6) -77.5324 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.4612 6.5000 1.603420 38.02
8) 70.9358 1.0500 1.000000
9) 34.6649 5.0000 1.717360 29.52
10) -214.0325 可変 1.000000
11) 27.4177 1.0000 1.788000 47.38
12) 15.1887 3.0000 1.497820 82.56
13) -218.1559 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 23.2434 2.8000 1.487490 70.45
16) -45.2239 4.6270 1.000000
17) -39.0084 8.0000 1.755000 52.29
18) 114.1192 2.0000 1.000000
19) -94.3568 1.0000 1.755000 52.29
20) 26.8051 5.0000 1.518230 58.89
21) -18.1493 0.1000 1.000000
22) 471.7364 5.5000 1.497820 82.56
23) -12.7396 1.0000 1.834810 42.72
24) -33.4851 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 4.0103
A4 = 1.16908E-06
A6 = 4.58987E-10
A8 = 4.52741E-14
A10 = -7.38248E-16
A12 = 0.0000
第2面
κ = -0.0638
A4 = -7.94597E-07
A6 = -5.98169E-09
A8 = 2.11786E-11
A10 = -5.51429E-14
A12 = 0.81892E-16
第5面
κ = -5.6064
A4 = 2.51241E-05
A6 = 2.20702E-08
A8 = 5.50134E-11
A10 = -1.42359E-13
A12 = -0.72010E-15
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.40 〜 5.27 〜 5.87
ω 53.20 〜 41.29 〜 35.96°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 137.91 〜 135.13 〜 137.77
Σd 99.61 〜 84.25 〜 78.35
BF 38.29 〜 50.88 〜 59.41
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48028 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83788 7.47624 1.57589
BF 38.29222 50.87810 59.41406
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.97176
Gp 11 36.77451
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0292
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 1.003
(3) Fp/Fw = 2.232
(4) (−Fc)/Fw = 1.883
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0039】
図4(a)、図4(b)、及び図4(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0040】
(第3実施例)
図5は、本願の第3実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており、樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0041】
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図5中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表3に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0042】
(表3)第3実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 118.9748 3.0000 1.744429 49.52
*2) 14.7456 11.0000 1.000000
3) 284.3220 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -763.4452 4.5000 1.000000
6) -55.5066 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0766 7.0000 1.603420 38.02
8) 75.0652 0.1000 1.000000
9) 32.6574 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8427 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6582 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 6.0000 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3772 2.5000 1.497820 82.56
16) -77.6232 4.6000 1.000000
17) -39.5697 8.0000 1.744000 44.79
18) -168.4305 2.0000 1.000000
19) -92.1532 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.6673 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0064 0.1000 1.000000
22) -353.1908 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5255 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7326
A4 = 2.83606E-07
A6 = 4.94742E-10
A8 = 4.56144E-13
A10 = -3.11089E-16
A12 = 0.14795E-19
第2面
κ = -0.0904
A4 = -6.75619E-06
A6 = -1.80695E-08
A8 = -4.67950E-12
A10 = -4.79969E-14
A12 = 0.21420E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50236E-05
A6 = 2.14959E-08
A8 = 1.65356E-10
A10 = -1.19372E-13
A12 = -0.17563E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.41 〜 5.29 〜 5.88
ω 53.17 〜 41.64 〜 36.27°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 138.13 〜 135.48 〜 138.21
Σd 99.84 〜 84.47 〜 78.57
BF 38.29 〜 51.01 〜 59.64
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83880 7.47127 1.56898
BF 38.29336 51.01228 59.63815
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.86055
Gp 11 36.97375
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0702
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.244
(4) (−Fc)/Fw = 1.663
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0043】
図6(a)、図6(b)、及び図6(c)はそれぞれ、本願の第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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0044】
(第4実施例)
図7は、本願の第4実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており、像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
【0045】
後群Gpは、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L21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL24と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL25と、両凹形状の負レンズL26と両凸形状の正レンズL27とを接合してなる接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL28と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29との接合負レンズとからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、図7中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表4に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0046】
(表4)第4実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 143.1913 3.0000 1.744430 49.53
*2) 15.6782 11.0000 1.000000
3) 410.4013 3.0000 1.713000 53.89
*4) 206.9456 4.5000 1.000000
5) -89.1834 2.0000 1.816000 46.63
6) 15.1616 7.5000 1.603420 38.02
7) 40.8243 0.1000 1.000000
8) 26.8914 5.5000 1.717360 29.52
9) -157.9244 可変 1.000000
10) 46.8881 1.0000 1.804000 46.58
11) 16.8336 2.5000 1.516800 64.12
12) 141.4373 0.1000 1.000000
13) 25.7582 2.5000 1.497820 82.56
14) 353.5585 6.0000 1.000000
15) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
16) 29.4255 2.5000 1.497820 82.56
17) -63.3534 4.6000 1.000000
18) -51.5779 8.0000 1.744000 44.79
19) -65.0596 2.0000 1.000000
20) -78.0641 1.0000 1.755000 52.29
21) 17.7780 5.0000 1.518230 58.89
22) -21.4040 0.1000 1.000000
23) -67.9060 5.5000 1.497820 82.56
24) -12.6974 1.0000 1.834810 42.72
25) -31.7192 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 17.6085
A4 = 1.79431E-06
A6 = 6.80079E-10
A8 = -1.86415E-13
A10 = -8.67549E-16
A12 = 0.16129E-17
第2面
κ = -0.2161
A4 = -7.04903E-06
A6 = -1.23127E-08
A8 = -1.85973E-11
A10 = -5.29912E-14
A12 = 0.27950E-15
第4面
κ = 0.000
A4 = 2.47716E-05
A6 = 2.95962E-08
A8 = 1.29703E-10
A10 = -1.58560E-13
A12 = -0.20420E-14
[各種データ]
ズーム比 1.88
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.92 〜 31.01
FNO 4.32 〜 5.19 〜 5.86
ω 52.87 〜 40.72 〜 34.68°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 140.236 〜 139.54 〜 144.237
Σd 101.939 〜 86.57 〜 80.673
BF 38.297 〜 52.964 〜 63.565
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48254 24.91831 31.01490
d0 ∞ ∞ ∞
d9 22.83854 7.47382 1.57260
BF 38.29718 52.96439 63.56450
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -20.74244
Gp 10 36.06477
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0406
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.884
(3) Fp/Fw = 2.188
(4) (−Fc)/Fw = 1.5222
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0047】
図8(a)、図8(b)、及び図8(c)はそれぞれ、本願の第4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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0048】
(第5実施例)
図9は、本願の第5実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Gnと、正の屈折力を有する後群Gpと、固定群Gsとから構成されている。
前群Gnは、物体側から順に、非球面レンズ成分Gaと、非球面レンズ成分Gbと、接合負レンズ成分Gcと、両凸形状の正レンズL15とからなる。
非球面レンズ成分Gaは、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有しており像側に凹面を向けた両側非球面メニスカスレンズL11からなる。
非球面レンズ成分Gbは、合成で正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状を有しており樹脂部とガラスレンズとを複合してなる複合型非球面正レンズL12からなる。
接合負レンズ成分Gcは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL13と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14との接合負レンズからなる。
後群Gpは、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L21と両凸形状の正レンズL22との接合正レンズと、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24と、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26との接合正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL27と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL28との接合正レンズとからなる。
固定群Gsは、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31のみからなる。
また、本実施例に係るズームレンズでは、前群Gnと後群Gpとの間の空気間隔を変化させることによって、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。なお、固定群Gsの位置は、変倍に際して固定である。また、図9中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の前群Gn及び後群Gpの移動軌跡を示している。
以下の表5に、本実施例に係るズームレンズの諸元値を示す。
【0049】
(表5)第5実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
*1) 120.0323 3.0000 1.744430 49.53
*2) 14.8111 11.0000 1.000000
3) 320.0965 3.0000 1.516800 64.12
4) 70.0000 1.0000 1.553890 38.09
*5) -993.8663 4.5000 1.000000
6) -56.5907 2.0000 1.816000 46.63
7) 17.0196 7.0000 1.603420 38.02
8) 73.8459 0.1000 1.000000
9) 32.4760 5.0000 1.717360 29.52
10) -157.9244 可変 1.000000
11) 23.8096 1.0000 1.795000 45.30
12) 15.6593 3.0000 1.497820 82.56
13) -1090.6220 5.9435 1.000000
14) (絞りS) ∞ 0.7000 1.000000
15) 26.3980 2.5000 1.497820 82.56
16) -79.3224 4.6000 1.000000
17) -39.5467 8.0000 1.744000 44.79
18) -162.0229 2.0000 1.000000
19) -92.3426 1.0000 1.755000 52.29
20) 20.8016 5.0000 1.518230 58.89
21) -21.0542 0.1000 1.000000
22) -344.4872 5.5000 1.497820 82.56
23) -13.5094 1.0000 1.834810 42.72
24) -31.7192 可変 1.000000
25) -100.0000 2.0000 1.516800 64.12
26) -107.0000 BF 1.000000
像面 ∞
[非球面データ]
第1面
κ = 12.7063
A4 = 2.52869E-07
A6 = 5.51300E-10
A8 = 4.77913E-13
A10 = -3.07832E-16
A12 = -0.49549E-19
第2面
κ = -0.0947
A4 = -6.70196E-06
A6 = -1.78783E-08
A8 = -5.15142E-12
A10 = -4.83366E-14
A12 = 0.21367E-15
第5面
κ = 0.000
A4 = 2.50710E-05
A6 = 2.09871E-08
A8 = 1.63612E-10
A10 = -1.20936E-13
A12 = -0.17594E-14
[各種データ]
ズーム比 1.77
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48 〜 24.00 〜 29.10
FNO 4.49 〜 5.33 〜 5.93
ω 52.73 〜 41.73 〜 36.33°
Y 21.60 〜 21.60 〜 21.60
TL 139.69 〜 136.93 〜 139.40
Σd 102.78 〜 100.03 〜102.50
BF 36.90 〜 36.90 〜 36.90
1-POS 2-POS 3-POS
F 16.48000 24.00000 29.10000
d0 ∞ ∞ ∞
d10 22.83854 8.08582 2.08111
d24 1.00000 12.99953 21.47140
BF 36.90477 36.90477 36.90477
[レンズ群データ]
群 始面 F
Gn 1 -21.85385
Gp 11 36.95878
Gs 25 -3276.74607
[条件式対応値]
(1) (−Fa)/|Fb| = 0.0620
(2) (−Fn)/√(Fw・Ft) = 0.998
(3) Fp/Fw = 2.243
(4) (−Fc)/Fw = 1.636
(5) Ncn−Ncp = 0.2126
【0050】
図10(a)、図10(b)、及び図10(c)はそれぞれ、本願の第5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物体合焦時の諸収差、中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差を示す図である。
各諸収差図より、本実施例に係るズームレンズは、球面収差、像面湾曲、非点収差、及びコマ収差を含む諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【0051】
以上の各実施例によれば、一眼レフカメラ等の撮像装置に好適な、広角端状態で包括角2ω=106.3°を越え、Fナンバー=4〜5.6程度の口径を有し、レンズ枚数が少なく、前玉径が小さく即ちフィルター径が小さく、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有するレトロフォーカス型のズームレンズを実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本願のズームレンズの数値実施例として2群、3群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、4群、5群等)のズームレンズを構成することもできる。具体的には、本願のズームレンズの最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは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いう。
【0052】
また、本願のズームレンズは、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。また、合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。特に、本願のズームレンズでは前群又は後群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
また、本願のズームレンズにおいて、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に直交する方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることで、手ブレによって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願のズームレンズでは後群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
【0053】
また、本願のズームレンズを構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。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)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本願のズームレンズにおいて開口絞りは後群の内部又は近傍に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
【0054】
また、本願のズームレンズを構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、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ことができる。
また、本願のズームレンズは、ズーム比が2〜7程度である。
また、本願のズームレンズにおいて前群は、正レンズ成分を2つと、負レンズ成分を2つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に負、正、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。或いは前群は、正レンズ成分を1つと、負レンズ成分を3つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に負、負、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。また、後群は、正レンズ成分を3つと、負レンズ成分を1つ有することが好ましく、特にこれらのレンズ成分を物体側から順に正、正、負、正の順番で空気間隔を介在させて配置することが好ましい。
【0055】
次に、本願のズームレンズを備えたカメラを図11に基づいて説明する。
図11は、本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして焦点板4に結像されたこの光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
【0056】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子7へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子7によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係るズームレンズは、その特徴的なレンズ構成により、小型で、レンズ枚数が少なく、諸収差を良好に補正し、高い結像性能と大画角を有している。これにより本カメラ1は、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有しており、大画角を包括する広角撮影が可能となる。なお、上記第2〜第5実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0057】
最後に、本願のズームレンズの製造方法の概略を図12に基づいて説明する。
本願のズームレンズの製造方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、以下のステップS1〜S3を含むものである。
ステップS1:前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにする。
【0058】
ステップS2:非球面レンズ成分Gaと非球面レンズ成分Gbが以下の条件式(1)を満足するようにして、前群と後群を鏡筒内に物体側から順に配置する。
(1) 0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
ステップS3:前群と後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにする。
斯かる本願のズームレンズの製造方法によれば、小型で、諸収差を良好に補正し、高い結像性能を有する大画角のズームレンズを製造することができる。
【符号の説明】
【0059】
Gn 前群
Gp 後群
Ga 非球面レンズ成分
Gb 非球面レンズ成分
Gc 接合負レンズ成分
S 開口絞り
I 像面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、
前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
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。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【請求項2】
以下の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。
0.50<(−Fn)/√(Fw・Ft)<1.30
ただし、
Fn:無限遠物体合焦時の前記前群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
Ft:望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項3】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
1.50<Fp/Fw<3.00
ただし、
Fp:無限遠物体合焦時の前記後群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項4】
前記前群は、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcを少なくとも有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50<(−Fc)/Fw<5.00
ただし、
Fc:前記前群内の前記接合負レンズ成分Gcの焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項5】
前記前群は、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcと、前記接合負レンズ成分Gcの像側に配置された正レンズとを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項6】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のズームレンズ。
0.00<Ncn−Ncp
ただし、
Ncn:前記接合負レンズ成分Gc中の前記負レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
Ncp:前記接合負レンズ成分Gc中の前記正レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
【請求項7】
前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaは、物体側の面が周辺へ向かうにつれて曲率が大きくなる形状の非球面であり、像側の面が周辺へ向かうにつれて曲率が小さくなる形状の非球面であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項8】
前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbは、ガラスと樹脂による複合レンズで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項9】
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項10】
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、
前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、
前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式を満足するようにし、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【請求項1】
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、
前記前群は、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有し、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行い、
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。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【請求項2】
以下の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。
0.50<(−Fn)/√(Fw・Ft)<1.30
ただし、
Fn:無限遠物体合焦時の前記前群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
Ft:望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項3】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
1.50<Fp/Fw<3.00
ただし、
Fp:無限遠物体合焦時の前記後群の焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項4】
前記前群は、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcを少なくとも有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.50<(−Fc)/Fw<5.00
ただし、
Fc:前記前群内の前記接合負レンズ成分Gcの焦点距離
Fw:広角端状態における無限遠物体合焦時の前記ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項5】
前記前群は、前記非球面レンズ成分Gaと、前記非球面レンズ成分Gbとを有し、さらに、負レンズと正レンズとの接合負レンズ成分Gcと、前記接合負レンズ成分Gcの像側に配置された正レンズとを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項6】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のズームレンズ。
0.00<Ncn−Ncp
ただし、
Ncn:前記接合負レンズ成分Gc中の前記負レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
Ncp:前記接合負レンズ成分Gc中の前記正レンズの媒質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
【請求項7】
前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaは、物体側の面が周辺へ向かうにつれて曲率が大きくなる形状の非球面であり、像側の面が周辺へ向かうにつれて曲率が小さくなる形状の非球面であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項8】
前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbは、ガラスと樹脂による複合レンズで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項9】
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項10】
物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有するズームレンズの製造方法であって、
前記前群が、物体側から順に、負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面レンズ成分Gaと、正の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力に転じる形状又は負の屈折力を有し周辺へ向かうにつれて負の屈折力が大きくなる形状を有する非球面レンズ成分Gbとを有するようにし、
前記非球面レンズ成分Gaと前記非球面レンズ成分Gbが、以下の条件式を満足するようにし、
前記前群と前記後群との間の空気間隔を変化させることによって変倍を行うようにすることを特徴とするズームレンズの製造方法。
0.000≦(−Fa)/|Fb|<0.650
ただし、
Fa:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gaの焦点距離
Fb:前記前群内の前記非球面レンズ成分Gbの焦点距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−8268(P2012−8268A)
【公開日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−142941(P2010−142941)
【出願日】平成22年6月23日(2010.6.23)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年1月12日(2012.1.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年6月23日(2010.6.23)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
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