変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法
【課題】良好な結像性能を有するズームレンズを提供する。
【解決手段】正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有したズームレンズZLであって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化し、第2レンズ群G2の焦点距離をf2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としたとき、次の条件式:0.35<(−f2)/fw<0.49を満足するようになっている。
【解決手段】正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有したズームレンズZLであって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化し、第2レンズ群G2の焦点距離をf2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としたとき、次の条件式:0.35<(−f2)/fw<0.49を満足するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が種々提案されている(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2003−344768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、従来の変倍光学系は、変倍時における収差変動が大きかった。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有する変倍光学系、光学機器、および変倍光学系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】
【0006】
このような目的達成のため、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有した変倍光学系であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足している。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【0007】
なお、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
1.10<f3/f1<3.00
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
【0008】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
2.80<f3/(−f2)<3.80
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
【0009】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.510<f4/fw<0.580
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【0010】
また、上述の変倍光学系において、前記第3レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.50<f3/ft<0.70
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
ft:前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。
【0011】
また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少することが好ましい。
【0012】
また、上述の変倍光学系において、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間に絞りを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することが好ましい。
【0013】
また、上述の変倍光学系において、前記第2レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。
【0014】
また、上述の変倍光学系において、前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることが好ましい。
【0015】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
3.00<f3/(−f5)<4.30
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【0016】
また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。
【0017】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
2.00<f1/(−f5)<2.90
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【0018】
また、本発明に係る光学機器は、本発明に係る変倍光学系を有することを特徴とする。
【0019】
また、本発明に係るズームレンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを配置する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足するようにしている。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、良好な光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】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)は第1実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図3】第1実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図4】(a)は第1実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図5】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6】(a)は第2実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図7】第2実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図8】(a)は第2実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図9】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10】(a)は第3実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図11】第3実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図12】(a)は第3実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図13】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14】(a)は第4実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図15】第4実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図16】(a)は第4実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図17】デジタル一眼レフカメラの断面図である。
【図18】ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
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。本願に係る変倍光学系であるズームレンズZLを備えたデジタル一眼レフカメラCAMが図17に示されている。図17に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLで集光されて、クイックリターンミラーMを介して焦点板F上に結像される。焦点板F上に結像された光は、ペンタプリズムP中で複数回反射されて接眼レンズEへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズEを介して物体(被写体)の像を正立像として観察することができる。
【0023】
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Mが光路外へ退避し、ズームレンズZLで集光された物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて当該撮像素子Cにより撮像され、物体(被写体)の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラCAMによる物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーMを有
しないカメラであっても、上記カメラCAMと同様の効果を得ることができる。また、図17に示すデジタル一眼レフカメラCAMは、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLを着脱可能に保持する構成であってもよく、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLと一体に構成されるものであってもよい。
【0024】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するようになっている。
【0025】
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の焦点距離をf2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。
【0026】
0.35<(−f2)/fw<0.49 …(1)
【0027】
本実施形態のズームレンズZLは、この条件式(1)を満足することで、良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。そのため、本実施形態によれば、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。
【0028】
ここで、条件式(1)は、ズームレンズZLの広角端状態での焦点距離に対する適切な第2レンズ群G2の焦点距離を規定するものである。条件式(1)の上限値を上回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第4レンズ群G4の屈折力が強くなるため、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(1)の下限値を下回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。
【0029】
なお、条件式(1)の下限値を0.40とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0030】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3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(2)で表される条件を満足することが好ましい。
【0031】
1.10<f3/f1<3.00 …(2)
【0032】
条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する適切な第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。条件式(2)の上限値を上回る条件である場合、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(2)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。
【0033】
なお、条件式(2)の上限値を2.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(2)の下限値を1.30とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0034】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3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(3)で表される条件を満足することが好ましい。
【0035】
2.80<f3/(−f2)<3.80 …(3)
【0036】
条件式(3)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する適切な第2レンズ群G2の焦点距離を規定するものである。条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。
【0037】
なお、条件式(3)の上限値を3.50とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(3)の下限値を3.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0038】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4の焦点距離をf4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。
【0039】
0.510<f4/fw<0.580 …(4)
【0040】
条件式(4)は、ズームレンズZLの広角端状態での焦点距離に対する適切な第4レンズ群G4の焦点距離を規定するものである。条件式(4)の上限値を上回る条件である場合、第4レンズ群G4の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第3レンズ群G3の屈折力が強くなるため、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、第4レンズ群G4の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0041】
なお、条件式(4)の上限値を0.570とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0042】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第3レンズ群G3における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、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。
【0043】
0.50<f3/ft<0.70 …(5)
【0044】
第3レンズ群G3の最も物体側に正の屈折力を有するレンズを配置することにより、負の屈折力を有する第2レンズ群G2から発散された光束を速やかに収束させることができるため、像側に配置されるレンズの径の肥大化を防ぎ、且つ、広角側の球面収差を良好に補正することができる。このようなレンズ配置において、条件式(5)は、ズームレンズZLの望遠端状態での焦点距離に対する適切な第3レンズ群G3の焦点距離を規定するものである。条件式(5)の上限値を上回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第1レンズ群G1の屈折力が強くなるため、望遠端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(5)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0045】
なお、条件式(5)の上限値を0.63とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(5)の下限値を0.57とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0046】
また、本実施形態のズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。
【0047】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に絞りSを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、絞りSが像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、光学系全体のレンズ径の肥大化を防止することができ、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正することができる。
【0048】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。このような移動を行うことで、望遠端状態におけるコマ収差と広角端状態における像面湾曲収差を効果的に補正しつつ、光軸と略垂直方向の所定の像面移動量を確保することができる。これにより、手ぶれ補正の問題に対応することができる。
【0049】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシング(合焦)が行われることが好ましい。このようにすれば、合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動を効果的に補正することができる。
【0050】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、次の条件式(6)で表される条件を満足することが好ましい。
【0051】
3.00<f3/(−f5)<4.30 …(6)
【0052】
条件式(6)は、第5レンズ群G5の焦点距離に対する適切な第3レンズ群G3の焦点距離を規定するものである。条件式(6)の上限値を上回る条件である場合、第5レンズ群G5の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(6)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、望遠端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。
【0053】
なお、条件式(6)の上限値を4.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(6)の下限値を3.20とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0054】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。
【0055】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、次の条件式(7)で表される条件を満足することが好ましい。
【0056】
2.00<f1/(−f5)<2.90 …(7)
【0057】
条件式(7)は、第5レンズ群G5の焦点距離に対する適切な第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。条件式(7)の上限値を上回る条件である場合、第5レンズ群G5の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(7)の下限値を下回る条件である場合、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0058】
なお、条件式(7)の上限値を2.80とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(7)の下限値を2.30とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0059】
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18を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、本実施形態の第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、および第5レンズ群G5を組み込む(ステップS1)。このとき、上述の条件式(1)や、条件式(2)、条件式(3)等をそれぞれ満足するように、第1〜第5レンズ群G1〜G5の各レンズをそれぞれ配置する。なお、各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズ群を1つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。鏡筒内に各レンズ群を組み込んだ後、鏡筒内に各レンズ群が組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズ群の中心が揃っているかを確認する(ステップS2)。そして、像が形成されるか確認した後、ズームレンズZLの各種動作を確認する(ステップS3)。
【0060】
各種動作の一例としては、変倍を行うためのレンズ群(例えば、第1〜第5レンズ群G1〜G5)が光軸方向に沿って移動する変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群(例えば、第4レンズ群G4)が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するようになっている。また、各種動作の確認順番は任意である。このような製造方法によれば、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。
【実施例】
【0061】
(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4および表1を用いて説明する。図1は第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。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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化(減少)し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化(減少)するように構成されている。
【0062】
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正メ
ニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群GAと、当該前群GAよりも像面I側に位置する後群GBとから構成される。負の屈折力を有する前群GAは、両凹形状の負レンズL21から構成される。後群GB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L22と、両凹形状の負レンズL23とから構成される。
【0063】
第3レンズ群G3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L31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32とから構成される。第4レンズ群G4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L41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第5レンズ群G5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L51と、両凹形状の負レンズL52と物体側に凸面を向けた正レンズL53との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。
【0064】
開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I側から物体側に移動させることにより行う。
【0065】
以下に、表1〜表4を示すが、これらは第1〜第4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]において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、2ωは画角(最大入射角:単位は「°」)を、TLはレンズ全長(空気換算長)をそれぞれ示す。また、[レンズデータ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番を、rはレンズ面の曲率半径を、dはレンズ面の間隔を、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.000000はその記載を省略している。
【0066】
また、[可変面間隔データ]には、各合焦位置における焦点距離fと各可変面間隔の値
をそれぞれ示す。なお、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D11、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D15、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D20、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D21、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0067】
また、[ズームレンズ群データ]には各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。また、[条件式対応値]には各条件式の対応値をそれぞれ示す。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4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。
【0068】
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1〜26は、図1における面1〜26と対応し、表1における群番号G1〜G5は、図1における各
レンズ群G1〜G5と対応している。
【0069】
(表1)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.16 〜 480.00
FNO=3.6 〜 5.2 〜 5.6
2ω=12.21 〜 8.32 〜 5.11
TL=269.97 〜 280.13 〜 315.05
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 115.166 8.84 70.4 1.48749
2 797.997 0.20
3 110.806 1.40 37.16 1.834
4 71.134 11.23 81.63 1.497
5 290.404 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -269.955 1.40 35.7 1.90265
7 166.561 7.34
(後群GB)
8 60.696 5.53 23.78 1.84666
9 199.318 2.40
10 -890.691 1.40 46.62 1.816
11 76.396 (D11)
(第3レンズ群G3)
12 75.969 9.22 59.71 1.60732
13 -177.298 0.20
14 200.388 1.40 47.63 1.795268
15 63.834 (D15)
(第4レンズ群G4)
16 99.540 4.87 64.11 1.5168
17 -1589.065 0.20
18 74.866 10.92 67.9 1.59319
19 -63.278 1.40 37.16 1.834
20 5319.698 (D20)
(可変開口絞りS)
21 ∞ (D21)
(第5レンズ群G5)
22 52.457 1.40 49.61 1.772499
23 36.931 17.08
24 -103.993 1.40 55.52 1.696797
25 58.022 3.00 27.51 1.755199
26 1008.690 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.16 480.00
D5 24.44 56.97 86.54
D11 51.98 19.03 1.5
D15 7.18 20.94 14.17
D20 47.60 1.52 1.52
D21 1.50 32.97 1.5
BF 46.44 57.88 119.00
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 207.33
G2 6 -95.62
G3 12 300.54
G4 16 102.41
G5 22 -77.03
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.48
条件式(2) f3/f1=1.45
条件式(3) f3/(−f2)=3.14
条件式(4) f4/fw=0.512
条件式(5) f3/ft=0.63
条件式(6) f3/(−f5)=3.90
条件式(7) f1/(−f5)=2.69
【0070】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0071】
図2〜図4は、第1実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図2(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図2(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図3は中間焦点距離状態(f=293.16mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図4(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図4(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高をそれぞれ示す。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。
【0072】
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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0073】
(第2実施例)
以下、本願の第2実施例について図5〜図8および表2を用いて説明する。図5は第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。なお、第2実施例のズームレンズは、第2レンズ群G2の後群GBの構成を除いて第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実施例における第2レンズ群G2の後群GB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L22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズL23との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0074】
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1〜27は、図5における面1〜27と対応し、表2における群番号G1〜G5は、図5における各レンズ群G1〜G5と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0075】
(表2)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=199.99 〜 293.28 〜 480.00
FNO=4.1 〜 5.1 〜 5.6
2ω=12.26 〜 8.31 〜 5.10
TL=290.92 〜 290.90 〜 315.06
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 116.447 9.11 70.4 1.48749
2 825.970 0.20
3 111.895 1.40 37.16 1.834
4 71.382 11.85 81.63 1.497
5 315.918 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -293.270 1.40 35.7 1.90265
7 156.662 6.40
(後群GB)
8 63.083 1.40 45.29 1.794997
9 50.919 5.58 23.78 1.84666
10 142.829 2.71
11 -1198.433 1.40 46.62 1.816
12 82.795 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 78.876 8.44 59.71 1.60732
14 -188.201 0.20
15 177.812 1.40 47.63 1.795268
16 65.726 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 91.818 5.06 64.11 1.5168
18 -953.564 0.20
19 81.417 9.29 67.9 1.59319
20 -69.070 1.40 37.16 1.834
21 766.494 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 50.976 1.63 49.61 1.772499
24 37.701 25.43
25 -211.820 1.40 55.52 1.696797
26 48.962 3.00 27.51 1.755199
27 192.466 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 199.99 293.28 480.00
D5 27.69 61.90 85.17
D12 61.78 21.87 1.50
D16 6.63 23.70 15.16
D21 48.18 1.65 1.65
D22 1.53 36.02 2.34
BF 46.20 46.86 110.34
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 205.30
G2 6 -86.48
G3 13 275.03
G4 17 108.92
G5 23 -84.53
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.43
条件式(2) f3/f1=1.34
条件式(3) f3/(−f2)=3.18
条件式(4) f4/fw=0.545
条件式(5) f3/ft=0.57
条件式(6) f3/(−f5)=3.25
条件式(7) f1/(−f5)=2.43
【0076】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0077】
図6〜図8は、第2実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図6(a)は広角端状態(f=199.99mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図6(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図7は中間焦点距離状態(f=293.28mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図8(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図8(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0078】
(第3実施例)
以下、本願の第3実施例について図9〜図12および表3を用いて説明する。図9は第
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。なお、第3実施例のズームレンズは、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4の構成を除いて第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3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正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とから構成される。また、第3実施例の第4レンズ群G4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レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。
【0079】
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1〜27は、図9における面1〜27と対応し、表3における群番号G1〜G5は、図9における各レンズ群G1〜G5と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0080】
(表3)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.02 〜 480.00
FNO=3.5 〜 5.4 〜 5.7
2ω=12.21 〜 8.32 〜 5.11
TL=276.56 〜 283.10 〜 315.01
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 93.523 10.71 70.4 1.48749
2 492.877 0.20
3 102.501 2.50 37.16 1.834
4 63.325 7.51
5 65.802 11.46 81.63 1.497
6 249.064 (D6)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
7 -563.807 3.00 35.7 1.90265
8 127.299 3.80
(後群GB)
9 61.304 5.59 23.78 1.84666
10 250.308 2.46
11 -380.433 1.40 46.62 1.816
12 77.903 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 95.781 8.20 59.71 1.60732
14 -127.034 0.20
15 200.101 1.40 47.63 1.795268
16 67.260 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 83.812 4.33 64.11 1.5168
18 480.801 0.20
19 77.250 9.76 67.9 1.59319
20 -68.065 1.40 37.16 1.834
21 1240.988 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 44.462 1.40 49.61 1.772499
24 34.224 10.79
25 -90.280 1.40 55.52 1.696797
26 68.803 3.00 27.51 1.755199
27 -3808.900 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.02 480.00
D6 19.35 50.27 79.59
D12 55.71 23.63 1.97
D16 6.17 17.69 5.59
D21 45.10 1.59 1.59
D22 13.11 38.41 1.50
BF 46.40 60.79 134.04
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 199.65
G2 7 -93.97
G3 13 283.68
G4 17 113.05
G5 23 -84.72
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.47
条件式(2) f3/f1=1.42
条件式(3) f3/(−f2)=3.02
条件式(4) f4/fw=0.565
条件式(5) f3/ft=0.59
条件式(6) f3/(−f5)=3.35
条件式(7) f1/(−f5)=2.36
【0081】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0082】
図10〜図12は、第3実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図10(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図10(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図11は中間焦点距離状態(f=293.02mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図12(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図12(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0083】
(第4実施例)
以下、本願の第4実施例について図13〜図16および表4を用いて説明する。図13は第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。第4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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化(減少)し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化(減少)するように構成されている。
【0084】
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正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群GAと、当該前群GAよりも像面I側に位置する後群GBとから構成される。負の屈折力を有する前群GAは、両凹形状の負レンズL21から構成される。後群GB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L22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0085】
第3レンズ群G3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L31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32とから構成される。第4レンズ群G4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L41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第5レンズ群G5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L51と、両凹形状の負レンズL52と物体側に凸面を向けた正レンズL53との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61から構成される。
【0086】
開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I側から物体側に移動させることにより行う。
【0087】
下の表4に、第4実施例における各諸元を示す。なお、表4における面番号1〜29は、図13における面1〜29と対応し、表4における群番号G1〜G6は、図13における各レンズ群G1〜G6と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔D27、およびバックフォーカス
(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0088】
(表4)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.26 〜 480.00
FNO=4.1 〜 5.5 〜 6.1
2ω=12.15 〜 8.25 〜 5.08
TL=304.76 〜 306.48 〜 315.01
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 120.266 8.70 70.4 1.48749
2 1207.573 0.20
3 116.457 1.40 37.16 1.834
4 73.308 10.75 81.63 1.497
5 319.318 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -390.292 1.40 35.7 1.90265
7 140.927 3.00
(後群GB)
8 72.093 1.40 45.29 1.794997
9 49.426 5.77 23.78 1.846660
10 144.667 2.95
11 -555.222 1.40 46.62 1.816000
12 106.906 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 82.313 5.94 59.71 1.607320
14 -221.243 0.58
15 140.875 1.40 47.63 1.795268
16 62.321 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 75.194 4.92 64.11 1.51680
18 -520.254 0.20
19 93.562 6.51 67.9 1.59319
20 -80.836 1.40 37.16 1.83400
21 310.334 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 51.444 1.63 49.61 1.772499
24 33.071 25.43
25 -212.353 1.40 55.52 1.696797
26 51.759 3.00 27.51 1.755199
27 202.381 (D27)
(第6レンズ群G6)
28 16469.671 2.00 64.11 1.516800
29 -169.335 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.26 480.00
D5 39.84 65.07 87.63
D12 70.10 31.45 1.50
D16 5.78 22.49 5.61
D21 49.10 1.92 1.98
D22 6.24 42.88 13.34
D27 1.80 10.80 72.96
BF 46.35 46.32 46.42
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 210.00
G2 6 -86.40
G3 13 301.00
G4 17 113.00
G5 23 -77.00
G6 28 324.34
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.43
条件式(2) f3/f1=1.43
条件式(3) f3/(−f2)=3.48
条件式(4) f4/fw=0.565
条件式(5) f3/ft=0.63
条件式(6) f3/(−f5)=3.91
条件式(7) f1/(−f5)=2.73
【0089】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0090】
図14〜図16は、第4実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図14(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図14(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図15は中間焦点距離状態(f=293.26mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図16(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図16(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。そして、各収差図より、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたって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4実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0091】
以上、各実施例によれば、良好な結像性能を有するズームレンズおよび光学機器(デジタル一眼レフカメラ)を実現することができる。
【0092】
なお、各実施例において、第2レンズ群G2の前群GAの前側(物体側)に屈折力の弱いレンズ(例えば、凸レンズ)を設けて、前群GAを光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行うようにしてもよい。
【0093】
また、各実施例において、第2レンズ群G2における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。また、第5レンズ群G5における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。
【0094】
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。
【0095】
上述の各実施例において、ズームレンズとして主に5群構成を示したが、上述のように6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。
【0096】
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4レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
また、開口絞りは第5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。
【0100】
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。
【0101】
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)は、変倍比が2〜3程度である。
【符号の説明】
【0102】
CAM デジタル一眼レフカメラ(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 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
S 開口絞り I 像面
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が種々提案されている(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2003−344768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、従来の変倍光学系は、変倍時における収差変動が大きかった。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有する変倍光学系、光学機器、および変倍光学系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】
【0006】
このような目的達成のため、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有した変倍光学系であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足している。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【0007】
なお、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
1.10<f3/f1<3.00
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
【0008】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
2.80<f3/(−f2)<3.80
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
【0009】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.510<f4/fw<0.580
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【0010】
また、上述の変倍光学系において、前記第3レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.50<f3/ft<0.70
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
ft:前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。
【0011】
また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少することが好ましい。
【0012】
また、上述の変倍光学系において、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間に絞りを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することが好ましい。
【0013】
また、上述の変倍光学系において、前記第2レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。
【0014】
また、上述の変倍光学系において、前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることが好ましい。
【0015】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
3.00<f3/(−f5)<4.30
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【0016】
また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。
【0017】
また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
2.00<f1/(−f5)<2.90
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【0018】
また、本発明に係る光学機器は、本発明に係る変倍光学系を有することを特徴とする。
【0019】
また、本発明に係るズームレンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを配置する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足するようにしている。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、良好な光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】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)は第1実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図3】第1実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図4】(a)は第1実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図5】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6】(a)は第2実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図7】第2実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図8】(a)は第2実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図9】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10】(a)は第3実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図11】第3実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図12】(a)は第3実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図13】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14】(a)は第4実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図15】第4実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。
【図16】(a)は第4実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。
【図17】デジタル一眼レフカメラの断面図である。
【図18】ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
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。本願に係る変倍光学系であるズームレンズZLを備えたデジタル一眼レフカメラCAMが図17に示されている。図17に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLで集光されて、クイックリターンミラーMを介して焦点板F上に結像される。焦点板F上に結像された光は、ペンタプリズムP中で複数回反射されて接眼レンズEへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズEを介して物体(被写体)の像を正立像として観察することができる。
【0023】
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Mが光路外へ退避し、ズームレンズZLで集光された物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、撮像素子C上に結像されて当該撮像素子Cにより撮像され、物体(被写体)の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラCAMによる物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーMを有
しないカメラであっても、上記カメラCAMと同様の効果を得ることができる。また、図17に示すデジタル一眼レフカメラCAMは、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLを着脱可能に保持する構成であってもよく、ズームレンズ(撮影レンズ)ZLと一体に構成されるものであってもよい。
【0024】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有して構成される。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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するようになっている。
【0025】
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の焦点距離をf2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。
【0026】
0.35<(−f2)/fw<0.49 …(1)
【0027】
本実施形態のズームレンズZLは、この条件式(1)を満足することで、良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。そのため、本実施形態によれば、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。
【0028】
ここで、条件式(1)は、ズームレンズZLの広角端状態での焦点距離に対する適切な第2レンズ群G2の焦点距離を規定するものである。条件式(1)の上限値を上回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第4レンズ群G4の屈折力が強くなるため、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(1)の下限値を下回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。
【0029】
なお、条件式(1)の下限値を0.40とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0030】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3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(2)で表される条件を満足することが好ましい。
【0031】
1.10<f3/f1<3.00 …(2)
【0032】
条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する適切な第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。条件式(2)の上限値を上回る条件である場合、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(2)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。
【0033】
なお、条件式(2)の上限値を2.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(2)の下限値を1.30とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0034】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3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(3)で表される条件を満足することが好ましい。
【0035】
2.80<f3/(−f2)<3.80 …(3)
【0036】
条件式(3)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する適切な第2レンズ群G2の焦点距離を規定するものである。条件式(3)の上限値を上回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(3)の下限値を下回る条件である場合、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。
【0037】
なお、条件式(3)の上限値を3.50とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(3)の下限値を3.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0038】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4の焦点距離をf4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。
【0039】
0.510<f4/fw<0.580 …(4)
【0040】
条件式(4)は、ズームレンズZLの広角端状態での焦点距離に対する適切な第4レンズ群G4の焦点距離を規定するものである。条件式(4)の上限値を上回る条件である場合、第4レンズ群G4の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第3レンズ群G3の屈折力が強くなるため、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式(4)の下限値を下回る条件である場合、第4レンズ群G4の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0041】
なお、条件式(4)の上限値を0.570とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0042】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第3レンズ群G3における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、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。
【0043】
0.50<f3/ft<0.70 …(5)
【0044】
第3レンズ群G3の最も物体側に正の屈折力を有するレンズを配置することにより、負の屈折力を有する第2レンズ群G2から発散された光束を速やかに収束させることができるため、像側に配置されるレンズの径の肥大化を防ぎ、且つ、広角側の球面収差を良好に補正することができる。このようなレンズ配置において、条件式(5)は、ズームレンズZLの望遠端状態での焦点距離に対する適切な第3レンズ群G3の焦点距離を規定するものである。条件式(5)の上限値を上回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第1レンズ群G1の屈折力が強くなるため、望遠端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(5)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0045】
なお、条件式(5)の上限値を0.63とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(5)の下限値を0.57とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0046】
また、本実施形態のズームレンズZLは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。
【0047】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に絞りSを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、絞りSが像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、光学系全体のレンズ径の肥大化を防止することができ、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正することができる。
【0048】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。このような移動を行うことで、望遠端状態におけるコマ収差と広角端状態における像面湾曲収差を効果的に補正しつつ、光軸と略垂直方向の所定の像面移動量を確保することができる。これにより、手ぶれ補正の問題に対応することができる。
【0049】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第4レンズ群G4を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシング(合焦)が行われることが好ましい。このようにすれば、合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動を効果的に補正することができる。
【0050】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、次の条件式(6)で表される条件を満足することが好ましい。
【0051】
3.00<f3/(−f5)<4.30 …(6)
【0052】
条件式(6)は、第5レンズ群G5の焦点距離に対する適切な第3レンズ群G3の焦点距離を規定するものである。条件式(6)の上限値を上回る条件である場合、第5レンズ群G5の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(6)の下限値を下回る条件である場合、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、望遠端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。
【0053】
なお、条件式(6)の上限値を4.00とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(6)の下限値を3.20とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0054】
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。
【0055】
また、本実施形態のズームレンズZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、次の条件式(7)で表される条件を満足することが好ましい。
【0056】
2.00<f1/(−f5)<2.90 …(7)
【0057】
条件式(7)は、第5レンズ群G5の焦点距離に対する適切な第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。条件式(7)の上限値を上回る条件である場合、第5レンズ群G5の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式(7)の下限値を下回る条件である場合、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。
【0058】
なお、条件式(7)の上限値を2.80とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式(7)の下限値を2.30とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。
【0059】
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18を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、本実施形態の第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、および第5レンズ群G5を組み込む(ステップS1)。このとき、上述の条件式(1)や、条件式(2)、条件式(3)等をそれぞれ満足するように、第1〜第5レンズ群G1〜G5の各レンズをそれぞれ配置する。なお、各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズ群を1つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。鏡筒内に各レンズ群を組み込んだ後、鏡筒内に各レンズ群が組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズ群の中心が揃っているかを確認する(ステップS2)。そして、像が形成されるか確認した後、ズームレンズZLの各種動作を確認する(ステップS3)。
【0060】
各種動作の一例としては、変倍を行うためのレンズ群(例えば、第1〜第5レンズ群G1〜G5)が光軸方向に沿って移動する変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群(例えば、第4レンズ群G4)が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するようになっている。また、各種動作の確認順番は任意である。このような製造方法によれば、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。
【実施例】
【0061】
(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4および表1を用いて説明する。図1は第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。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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化(減少)し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化(減少)するように構成されている。
【0062】
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正メ
ニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群GAと、当該前群GAよりも像面I側に位置する後群GBとから構成される。負の屈折力を有する前群GAは、両凹形状の負レンズL21から構成される。後群GB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L22と、両凹形状の負レンズL23とから構成される。
【0063】
第3レンズ群G3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L31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32とから構成される。第4レンズ群G4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L41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第5レンズ群G5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L51と、両凹形状の負レンズL52と物体側に凸面を向けた正レンズL53との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。
【0064】
開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I側から物体側に移動させることにより行う。
【0065】
以下に、表1〜表4を示すが、これらは第1〜第4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]において、fは焦点距離を、FNOはFナンバーを、2ωは画角(最大入射角:単位は「°」)を、TLはレンズ全長(空気換算長)をそれぞれ示す。また、[レンズデータ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番を、rはレンズ面の曲率半径を、dはレンズ面の間隔を、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率を、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.000000はその記載を省略している。
【0066】
また、[可変面間隔データ]には、各合焦位置における焦点距離fと各可変面間隔の値
をそれぞれ示す。なお、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D11、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D15、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D20、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D21、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0067】
また、[ズームレンズ群データ]には各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。また、[条件式対応値]には各条件式の対応値をそれぞれ示す。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4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。
【0068】
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1〜26は、図1における面1〜26と対応し、表1における群番号G1〜G5は、図1における各
レンズ群G1〜G5と対応している。
【0069】
(表1)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.16 〜 480.00
FNO=3.6 〜 5.2 〜 5.6
2ω=12.21 〜 8.32 〜 5.11
TL=269.97 〜 280.13 〜 315.05
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 115.166 8.84 70.4 1.48749
2 797.997 0.20
3 110.806 1.40 37.16 1.834
4 71.134 11.23 81.63 1.497
5 290.404 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -269.955 1.40 35.7 1.90265
7 166.561 7.34
(後群GB)
8 60.696 5.53 23.78 1.84666
9 199.318 2.40
10 -890.691 1.40 46.62 1.816
11 76.396 (D11)
(第3レンズ群G3)
12 75.969 9.22 59.71 1.60732
13 -177.298 0.20
14 200.388 1.40 47.63 1.795268
15 63.834 (D15)
(第4レンズ群G4)
16 99.540 4.87 64.11 1.5168
17 -1589.065 0.20
18 74.866 10.92 67.9 1.59319
19 -63.278 1.40 37.16 1.834
20 5319.698 (D20)
(可変開口絞りS)
21 ∞ (D21)
(第5レンズ群G5)
22 52.457 1.40 49.61 1.772499
23 36.931 17.08
24 -103.993 1.40 55.52 1.696797
25 58.022 3.00 27.51 1.755199
26 1008.690 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.16 480.00
D5 24.44 56.97 86.54
D11 51.98 19.03 1.5
D15 7.18 20.94 14.17
D20 47.60 1.52 1.52
D21 1.50 32.97 1.5
BF 46.44 57.88 119.00
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 207.33
G2 6 -95.62
G3 12 300.54
G4 16 102.41
G5 22 -77.03
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.48
条件式(2) f3/f1=1.45
条件式(3) f3/(−f2)=3.14
条件式(4) f4/fw=0.512
条件式(5) f3/ft=0.63
条件式(6) f3/(−f5)=3.90
条件式(7) f1/(−f5)=2.69
【0070】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0071】
図2〜図4は、第1実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図2(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図2(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図3は中間焦点距離状態(f=293.16mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図4(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図4(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高をそれぞれ示す。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。
【0072】
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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0073】
(第2実施例)
以下、本願の第2実施例について図5〜図8および表2を用いて説明する。図5は第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。なお、第2実施例のズームレンズは、第2レンズ群G2の後群GBの構成を除いて第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実施例における第2レンズ群G2の後群GB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L22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズL23との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0074】
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1〜27は、図5における面1〜27と対応し、表2における群番号G1〜G5は、図5における各レンズ群G1〜G5と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0075】
(表2)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=199.99 〜 293.28 〜 480.00
FNO=4.1 〜 5.1 〜 5.6
2ω=12.26 〜 8.31 〜 5.10
TL=290.92 〜 290.90 〜 315.06
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 116.447 9.11 70.4 1.48749
2 825.970 0.20
3 111.895 1.40 37.16 1.834
4 71.382 11.85 81.63 1.497
5 315.918 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -293.270 1.40 35.7 1.90265
7 156.662 6.40
(後群GB)
8 63.083 1.40 45.29 1.794997
9 50.919 5.58 23.78 1.84666
10 142.829 2.71
11 -1198.433 1.40 46.62 1.816
12 82.795 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 78.876 8.44 59.71 1.60732
14 -188.201 0.20
15 177.812 1.40 47.63 1.795268
16 65.726 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 91.818 5.06 64.11 1.5168
18 -953.564 0.20
19 81.417 9.29 67.9 1.59319
20 -69.070 1.40 37.16 1.834
21 766.494 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 50.976 1.63 49.61 1.772499
24 37.701 25.43
25 -211.820 1.40 55.52 1.696797
26 48.962 3.00 27.51 1.755199
27 192.466 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 199.99 293.28 480.00
D5 27.69 61.90 85.17
D12 61.78 21.87 1.50
D16 6.63 23.70 15.16
D21 48.18 1.65 1.65
D22 1.53 36.02 2.34
BF 46.20 46.86 110.34
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 205.30
G2 6 -86.48
G3 13 275.03
G4 17 108.92
G5 23 -84.53
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.43
条件式(2) f3/f1=1.34
条件式(3) f3/(−f2)=3.18
条件式(4) f4/fw=0.545
条件式(5) f3/ft=0.57
条件式(6) f3/(−f5)=3.25
条件式(7) f1/(−f5)=2.43
【0076】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0077】
図6〜図8は、第2実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図6(a)は広角端状態(f=199.99mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図6(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図7は中間焦点距離状態(f=293.28mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図8(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図8(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0078】
(第3実施例)
以下、本願の第3実施例について図9〜図12および表3を用いて説明する。図9は第
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。なお、第3実施例のズームレンズは、第1レンズ群G1および第4レンズ群G4の構成を除いて第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3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正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とから構成される。また、第3実施例の第4レンズ群G4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レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。
【0079】
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1〜27は、図9における面1〜27と対応し、表3における群番号G1〜G5は、図9における各レンズ群G1〜G5と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D6、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、およびバックフォーカス(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0080】
(表3)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.02 〜 480.00
FNO=3.5 〜 5.4 〜 5.7
2ω=12.21 〜 8.32 〜 5.11
TL=276.56 〜 283.10 〜 315.01
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 93.523 10.71 70.4 1.48749
2 492.877 0.20
3 102.501 2.50 37.16 1.834
4 63.325 7.51
5 65.802 11.46 81.63 1.497
6 249.064 (D6)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
7 -563.807 3.00 35.7 1.90265
8 127.299 3.80
(後群GB)
9 61.304 5.59 23.78 1.84666
10 250.308 2.46
11 -380.433 1.40 46.62 1.816
12 77.903 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 95.781 8.20 59.71 1.60732
14 -127.034 0.20
15 200.101 1.40 47.63 1.795268
16 67.260 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 83.812 4.33 64.11 1.5168
18 480.801 0.20
19 77.250 9.76 67.9 1.59319
20 -68.065 1.40 37.16 1.834
21 1240.988 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 44.462 1.40 49.61 1.772499
24 34.224 10.79
25 -90.280 1.40 55.52 1.696797
26 68.803 3.00 27.51 1.755199
27 -3808.900 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.02 480.00
D6 19.35 50.27 79.59
D12 55.71 23.63 1.97
D16 6.17 17.69 5.59
D21 45.10 1.59 1.59
D22 13.11 38.41 1.50
BF 46.40 60.79 134.04
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 199.65
G2 7 -93.97
G3 13 283.68
G4 17 113.05
G5 23 -84.72
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.47
条件式(2) f3/f1=1.42
条件式(3) f3/(−f2)=3.02
条件式(4) f4/fw=0.565
条件式(5) f3/ft=0.59
条件式(6) f3/(−f5)=3.35
条件式(7) f1/(−f5)=2.36
【0081】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0082】
図10〜図12は、第3実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図10(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図10(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図11は中間焦点距離状態(f=293.02mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図12(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図12(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。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にわたって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、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0083】
(第4実施例)
以下、本願の第4実施例について図13〜図16および表4を用いて説明する。図13は第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。第4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、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6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との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化(減少)し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化(減少)するように構成されている。
【0084】
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正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群GAと、当該前群GAよりも像面I側に位置する後群GBとから構成される。負の屈折力を有する前群GAは、両凹形状の負レンズL21から構成される。後群GB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L22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24とから構成される。
【0085】
第3レンズ群G3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L31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32とから構成される。第4レンズ群G4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L41と、両凸形状の正レンズL42と物体側に凹面を向けた負レンズL43との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第5レンズ群G5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L51と、両凹形状の負レンズL52と物体側に凸面を向けた正レンズL53との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61から構成される。
【0086】
開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍(ズーミング)の際、光軸に沿って像面I側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体(有限距離物体)へのフォーカシングは、第4レンズ群G4を光軸に沿って像面I側から物体側に移動させることにより行う。
【0087】
下の表4に、第4実施例における各諸元を示す。なお、表4における面番号1〜29は、図13における面1〜29と対応し、表4における群番号G1〜G6は、図13における各レンズ群G1〜G6と対応している。また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔D5、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔D12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔D16、第4レンズ群G4と開口絞りSとの軸上空気間隔D21、開口絞りSと第5レンズ群G5との軸上空気間隔D22、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との軸上空気間隔D27、およびバックフォーカス
(空気換算長)BFが、変倍(ズーミング)の際に変化する。
【0088】
(表4)
[全体諸元]
像高=21.60
変倍比=2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f=200.00 〜 293.26 〜 480.00
FNO=4.1 〜 5.5 〜 6.1
2ω=12.15 〜 8.25 〜 5.08
TL=304.76 〜 306.48 〜 315.01
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
(第1レンズ群G1)
1 120.266 8.70 70.4 1.48749
2 1207.573 0.20
3 116.457 1.40 37.16 1.834
4 73.308 10.75 81.63 1.497
5 319.318 (D5)
(第2レンズ群G2)
(前群GA)
6 -390.292 1.40 35.7 1.90265
7 140.927 3.00
(後群GB)
8 72.093 1.40 45.29 1.794997
9 49.426 5.77 23.78 1.846660
10 144.667 2.95
11 -555.222 1.40 46.62 1.816000
12 106.906 (D12)
(第3レンズ群G3)
13 82.313 5.94 59.71 1.607320
14 -221.243 0.58
15 140.875 1.40 47.63 1.795268
16 62.321 (D16)
(第4レンズ群G4)
17 75.194 4.92 64.11 1.51680
18 -520.254 0.20
19 93.562 6.51 67.9 1.59319
20 -80.836 1.40 37.16 1.83400
21 310.334 (D21)
(可変開口絞りS)
22 ∞ (D22)
(第5レンズ群G5)
23 51.444 1.63 49.61 1.772499
24 33.071 25.43
25 -212.353 1.40 55.52 1.696797
26 51.759 3.00 27.51 1.755199
27 202.381 (D27)
(第6レンズ群G6)
28 16469.671 2.00 64.11 1.516800
29 -169.335 (BF)
[可変面間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.26 480.00
D5 39.84 65.07 87.63
D12 70.10 31.45 1.50
D16 5.78 22.49 5.61
D21 49.10 1.92 1.98
D22 6.24 42.88 13.34
D27 1.80 10.80 72.96
BF 46.35 46.32 46.42
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 210.00
G2 6 -86.40
G3 13 301.00
G4 17 113.00
G5 23 -77.00
G6 28 324.34
[条件式対応値]
条件式(1) (−f2)/fw=0.43
条件式(2) f3/f1=1.43
条件式(3) f3/(−f2)=3.48
条件式(4) f4/fw=0.565
条件式(5) f3/ft=0.63
条件式(6) f3/(−f5)=3.91
条件式(7) f1/(−f5)=2.73
【0089】
このように本実施例では、上記条件式(1)〜(7)が全て満たされていることが分かる。
【0090】
図14〜図16は、第4実施例に係るズームレンズZLの諸収差図である。すなわち、図14(a)は広角端状態(f=200.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図14(b)は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。また、図15は中間焦点距離状態(f=293.26mm)における無限遠合焦時の収差図である。また、図16(a)は望遠端状態(f=480.00mm)における無限遠合焦時の収差図であり、図16(b)は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正(像ぶれ補正群である第2レンズ群G2の前群GAのシフト量=0.2)を行った時の収差図である。そして、各収差図より、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたって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4実施例のズームレンズZLを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラCAMにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
【0091】
以上、各実施例によれば、良好な結像性能を有するズームレンズおよび光学機器(デジタル一眼レフカメラ)を実現することができる。
【0092】
なお、各実施例において、第2レンズ群G2の前群GAの前側(物体側)に屈折力の弱いレンズ(例えば、凸レンズ)を設けて、前群GAを光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行うようにしてもよい。
【0093】
また、各実施例において、第2レンズ群G2における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。また、第5レンズ群G5における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。
【0094】
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。
【0095】
上述の各実施例において、ズームレンズとして主に5群構成を示したが、上述のように6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。
【0096】
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4レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
また、開口絞りは第5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。
【0100】
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。
【0101】
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)は、変倍比が2〜3程度である。
【符号の説明】
【0102】
CAM デジタル一眼レフカメラ(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 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
S 開口絞り I 像面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有した変倍光学系であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【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に記載の変倍光学系。
1.10<f3/f1<3.00
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
【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または2に記載の変倍光学系。
2.80<f3/(−f2)<3.80
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
【請求項4】
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変倍光学系。
0.510<f4/fw<0.580
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【請求項5】
前記第3レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、
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4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.50<f3/ft<0.70
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
ft:前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。
【請求項6】
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項7】
前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間に絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項8】
前記第2レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項9】
前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項10】
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9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
3.00<f3/(−f5)<4.30
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【請求項11】
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動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変倍光学系。
【請求項12】
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11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
2.00<f1/(−f5)<2.90
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【請求項13】
請求項1から12のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。
【請求項14】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを配置する変倍光学系の製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足するようにしたことを特徴とする変倍光学系の製造方法。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【請求項1】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有した変倍光学系であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【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に記載の変倍光学系。
1.10<f3/f1<3.00
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
【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または2に記載の変倍光学系。
2.80<f3/(−f2)<3.80
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
【請求項4】
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変倍光学系。
0.510<f4/fw<0.580
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【請求項5】
前記第3レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、
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4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.50<f3/ft<0.70
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
ft:前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。
【請求項6】
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項7】
前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間に絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項8】
前記第2レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項9】
前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項10】
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9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
3.00<f3/(−f5)<4.30
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【請求項11】
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第5レンズ群が像側から物体側に移動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変倍光学系。
【請求項12】
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11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
2.00<f1/(−f5)<2.90
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離。
【請求項13】
請求項1から12のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。
【請求項14】
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを配置する変倍光学系の製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足するようにしたことを特徴とする変倍光学系の製造方法。
0.35<(−f2)/fw<0.49
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。
【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13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2013−97324(P2013−97324A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−242663(P2011−242663)
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】
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