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技術 ズームレンズ及びこれを用いた撮像装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 岡田隆志
出願日 2018年8月21日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-154329
公開日 2020年2月27日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-030252
状態 未査定
技術分野 レンズ系 自動焦点調節
主要キーワード フォースプレート 物体距離変化 マクロ領域 実焦点 像側レンズ群 最小構成 部分群 移動方式
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

小型、高倍率ズームレンズでありながら、至近被写体撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを提供すること。

解決手段

物体側から像側へ順に正負正負の屈折力を有する4つのレンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がり、第1レンズ群は望遠端において、広角端よりも物体側に位置するように移動し、下記条件式満足することを特徴としている。−0.3<f4/ft<−0.12.0<M4/Skw・z4<10.0ただし、f4、M4、z4はそれぞれ、第4レンズ群の焦点距離、広角端から望遠端にかけての移動量、変倍分担量である。ftは望遠端における全系の焦点距離、Skwは広角端において、最像側にある屈折力を有する面から像面までの距離である。

概要

背景

近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラビデオカメラ銀塩フィルムカメラ等の撮像装置において、高性能かつ装置全体の小型化を図りながら、マクロ撮影等の高機能を実現する撮像装置の要求が高まっている。特に、センサ等の受光素子を大型化することにより小型、高画質であるとともに高機能の両立訴求する撮像装置の要求が高まっている。これに伴い、これらの撮像装置に用いる光学系としては小型で、結像性能が高く、至近被写体撮影倍率が大きいズームレンズが要求されている。

受光素子が大きくなると画素ピッチ等も大きくなり、1画素に取り込める光量が増えることから低ノイズ化が可能となり高画質化を狙える。一方、光学系も受光素子に比例して実焦点距離が大きくなる。実焦点距離が大きくなると被写界深度が浅い撮影が可能となる。ただし、全長や光学系の収差も同様に比例倍で大きくなるため、小さい受光素子と同じレンズの大きさで収差を小さく抑えることが困難となり、より小型で高性能な設計が要求される。

また、至近被写体の撮影倍率を大きくするためには、撮影距離を短縮する必要があるが、被写体距離に関しても比例倍で大きくなるため、光学系のフォーカス性能の改善が課題となる。また、単に至近距離を短縮すると撮影距離が小さくなりすぎ、マクロ撮影時のワーキングディスタンスが小さくなって撮影しづらくなるため、光学系の工夫が要求される。

このような課題に対して、正負正負の屈折力を有するレンズからなる変倍光学系が特許文献1、2、3に開示されている。

概要

小型、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを提供すること。物体側から像側へ順に正負正負の屈折力を有する4つのレンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がり、第1レンズ群は望遠端において、広角端よりも物体側に位置するように移動し、下記条件式満足することを特徴としている。−0.3<f4/ft<−0.12.0<M4/Skw・z4<10.0ただし、f4、M4、z4はそれぞれ、第4レンズ群の焦点距離、広角端から望遠端にかけての移動量、変倍分担量である。ftは望遠端における全系の焦点距離、Skwは広角端において、最像側にある屈折力を有する面から像面までの距離である。

目的

本発明は、小型、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

物体側から像側へ順に正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がり、前記第1レンズ群は望遠端に置いて、広角端よりも物体側に位置するように移動し、下記条件式満足することを特徴とするズームレンズ。−0.3<f4/ft<−0.12.0<M4/Skw・z4<10.0ただし、f4、M4、z4はそれぞれ、第4レンズ群の焦点距離、広角端から望遠端にかけての移動量、変倍分担量である。ftは望遠端における全系の焦点距離、Skwは最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離である。

請求項2

下記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。1.5<z2/z4<3.5ただし、z2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての変倍分担量である。

請求項3

下記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。0.3<f2/f4<1.1ただし、f2は第2レンズ群の焦点距離である。

請求項4

下記条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のズームレンズ。−1.3<M2/M4<−0.3ただし、M2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。

請求項5

下記条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のズームレンズ。1.0<M3/M4<1.8ただし、M3は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。

請求項6

下記条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のズームレンズ。0.05<z4/z<0.3ただし、zは全系の変倍比(=ft/fw)である。

請求項7

通常撮影領域にて無限遠から有限距離まで撮影を行ない、マクロ撮影領域にて有限距離の撮影倍率を変化させるズームレンズにおいて、通常撮影領域では第4レンズ群を移動させてフォーカスを行い、マクロ撮影領域では少なくとも第2レンズ群、第3レンズ群を繰り出してフォーカスを行なうことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のズームレンズ。

請求項8

下記条件式を満足することを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。−1.7<f23t/f4<−0.5ただし、f23tは第2レンズ群と第3レンズ群の望遠短における合成焦点距離である。

請求項9

下記条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載のズームレンズ。9<ft/fw<15ただし、fwは広角端における全系の焦点距離である。

請求項10

物体側から像側へ順に正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化し、第4レンズ群と第5レンズ群の間隔が広がり、前記第1レンズ群は望遠端に置いて、広角端よりも物体側に位置するように移動し、下記条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。−0.3<f5/ft<−0.12.0<M5/Skw・z5<10.0ただし、f5、M5、z5はそれぞれ、第5レンズ群の焦点距離、広角端から望遠端にかけての移動量、変倍分担量である。ftは望遠端における全系の焦点距離、Skwは最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離である。

請求項11

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10に記載のズームレンズ。1.5<z2/z5<3.5ただし、z2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての変倍分担量である。

請求項12

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のズームレンズ。0.3<f2/f5<1.1ただし、f2は第2レンズ群の焦点距離である。

請求項13

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10乃至請求項12の何れか一項に記載のズームレンズ。−1.3<M2/M5<−0.3ただし、M2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。

請求項14

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10乃至請求項13の何れか一項に記載のズームレンズ。1.0<M4/M5<1.8ただし、M4は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。

請求項15

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10乃至請求項14の何れか一項に記載のズームレンズ。0.05<z5/z<0.3ただし、zは全系の変倍比(=ft/fw)である。

請求項16

通常撮影領域にて無限遠から有限距離まで撮影を行ない、マクロ撮影領域にて有限距離の撮影倍率を変化させるズームレンズにおいて、B.通常撮影領域では第4レンズ群を移動させてフォーカスを行い、C.マクロ撮影領域では少なくとも第2レンズ群、第3レンズ群、第3レンズ群を繰り出してフォーカスを行なうことを特徴とする請求項10乃至請求項15の何れか一項に記載のズームレンズ。

請求項17

下記条件式を満足することを特徴とする請求項16に記載のズームレンズ。−1.7<f24t/f5<−0.5ただし、f24tは第2レンズ群と第3レンズ群の望遠短における合成焦点距離である。

請求項18

下記条件式を満足することを特徴とする請求項10乃至請求項17の何れか一項に記載のズームレンズ。9<ft/fw<15ただし、fwは広角端における全系の焦点距離である。

技術分野

0001

本発明は、小型、高倍率ズームレンズ及びこれを用いた撮像装置に関し、特に至近被写体撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能デジタルカメラ等に好適なズームレンズ及び撮像装置に関する。

背景技術

0002

近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラビデオカメラ銀塩フィルムカメラ等の撮像装置において、高性能かつ装置全体の小型化を図りながら、マクロ撮影等の高機能を実現する撮像装置の要求が高まっている。特に、センサ等の受光素子を大型化することにより小型、高画質であるとともに高機能の両立訴求する撮像装置の要求が高まっている。これに伴い、これらの撮像装置に用いる光学系としては小型で、結像性能が高く、至近被写体の撮影倍率が大きいズームレンズが要求されている。

0003

受光素子が大きくなると画素ピッチ等も大きくなり、1画素に取り込める光量が増えることから低ノイズ化が可能となり高画質化を狙える。一方、光学系も受光素子に比例して実焦点距離が大きくなる。実焦点距離が大きくなると被写界深度が浅い撮影が可能となる。ただし、全長や光学系の収差も同様に比例倍で大きくなるため、小さい受光素子と同じレンズの大きさで収差を小さく抑えることが困難となり、より小型で高性能な設計が要求される。

0004

また、至近被写体の撮影倍率を大きくするためには、撮影距離を短縮する必要があるが、被写体距離に関しても比例倍で大きくなるため、光学系のフォーカス性能の改善が課題となる。また、単に至近距離を短縮すると撮影距離が小さくなりすぎ、マクロ撮影時のワーキングディスタンスが小さくなって撮影しづらくなるため、光学系の工夫が要求される。

0005

このような課題に対して、正負正負の屈折力を有するレンズからなる変倍光学系が特許文献1、2、3に開示されている。

先行技術

0006

特許第5837931号公報
特許第2870035号公報
特許第4911679号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、上述の特許文献1に開示された従来技術では第4レンズ群の屈折力が強くセンサ入射角がきつくなってしまい、シェーディング等により画質劣化してしまうという課題がある。また、特許文献2に開示された従来技術では、交換レンズ用の光学系のためバックフォーカスが長く確保されており、全系の大型化が避けられない。また、特許文献3に開示された従来技術では変倍比が小さいという課題がある。

0008

そこで本発明は、小型、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

上記の目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に正負正負の屈折力を有する4つのレンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がり、第1レンズ群は望遠端において、広角端よりも物体側に位置するように移動し、下記条件式満足することを特徴としている。
−0.3<f4/ft<−0.1
2.0<M4/Skw・z4<10.0
ただし、f4、M4、z4はそれぞれ、第4レンズ群の焦点距離、広角端から望遠端にかけての移動量、変倍分担量である。ftは望遠端における全系の焦点距離、Skwは最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離である。

発明の効果

0010

本発明によれば、小型、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズの提供を実現できる。

図面の簡単な説明

0011

(a)(b)(c) 実施例1のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例1のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例1のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例1のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c)実施例2のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例2のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例2のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例2のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例3のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例3のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例3のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例3のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例4のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例4のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例4のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例4のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例5のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例5のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例5のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例5のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例6のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例6のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例6のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例6のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例7のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例7のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例7のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例7のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
(a)(b)(c) 実施例8のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の光学断面図。(d)実施例8のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の光学断面図。
(a)(b)(c) 実施例8のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図。(d)実施例8のマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図。
本発明の撮像装置の概略図

実施例

0012

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。

0013

本発明の実施例1から5におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群からなる構成としている。また、本発明の実施例1から5におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群からなる構成としている。

0014

ここで、本発明における群の定義は、ズームフォーカス防振で移動する最小構成のレンズ群を1つの群と定義する。つまり、群内の一部のレンズでフォーカスを行う部分群フォーカスや、群内の一部のレンズで防振を行う部分群防振と言った、群内の一部を稼動させる光学系に関しては、これを複数の群として説明を行う。実際、上記のような部分群は別のメカ機構に保持されるため、製造上の誤差が所謂群内のレンズよりも大きく発生しやすいため、このような考え方とする。

0015

本発明のズームレンズは、通常撮影領域とマクロ撮影領域を有している。通常撮影領域においては、正の屈折力を有するレンズ群を最物体側に配置したポジティブリードのズームレンズとして機能する。通常これらのズームレンズはカム溝に沿って屈折力を有する複数のレンズ群を光軸方向に移動させることで広角端から望遠端にかけて変倍を行ないながらも結像面の位置を一定に保っている。また、有限距離の被写体に対してはズームレンズの全部または一部のレンズ群をフォーカスレンズ群として光軸方向に繰り出すか又は繰り込むことで結像位置を一定に保っている。

0016

ここで繰り出しとは物体距離変化にともなう像面位置の変動を補償するためにレンズ群が物体側に移動することを言い、物体側への移動量を正の値として定義する。これに対し、物体距離変化にともなう像面位置の変動を補償するためにレンズ群が像側に移動することを繰り込みと言い、像側への移動量を負の値として定義する。フォーカスレンズ群は高速ピント合わせが要求されるため、ステッピングモーター等を使用して電子的に制御されている。

0017

本発明のズームレンズは更に、望遠端の先にマクロ撮影領域を有している。マクロ撮影領域では有限距離の被写体の撮影倍率を変化させ、等倍(物体と同じ大きさに像が写る)を超えた拡大撮影を実現させる。望遠端のカム溝の先にはマクロ撮影領域のカム溝が配置され、通常撮影領域の望遠端にてマクロモードを選択すると、特定のレンズ群がマクロ撮影領域のカム溝に沿って光軸方向に移動して撮影倍率を変化させる。

0018

本発明のズームレンズではマクロ撮影領域にて、最像側に負の屈折力のレンズ群を配置し、これよりも物体側にある、トータルとして正の屈折力のレンズ群を物体側に移動させている。実施例1から5において、トータルとして正の屈折力のレンズ群は第2レンズ群と第3レンズ群である。実施例6から8において、トータルとして正の屈折力のレンズ群は第2レンズ群から第4レンズ群である。

0019

このような正負の配置とすることで、正負レンズ群の屈折力を強めることができ、マクロ撮影領域にて撮影倍率を変化させる際の繰り出し量を小さく抑えることが出来る。この屈折力配置を正正としてしまうと、前群後群の屈折力を強められず、繰り出し量が大きくなって光学系が大型化してしまう。

0020

正負の屈折力配置とするもう一つのメリットは、全系の主点位置が物体側となることによってワーキングディスタンスを長くできる点にある。負正の屈折力配置としても、屈折力は強められるが、全系の主点位置が像側となるため、物体からレンズの弟1面までの距離が短くなり、撮影自体が難しくなる。

0021

図1(a)(b)(c)はそれぞれ実施例1のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例1のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図2(a)(b)(c)はそれぞれ実施例1のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例1のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0022

図3(a)(b)(c)はそれぞれ実施例2のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例2のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図4(a)(b)(c)はそれぞれ実施例2のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例2のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0023

図5(a)(b)(c)はそれぞれ実施例3のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例3のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図6(a)(b)(c)はそれぞれ実施例3のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例3のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0024

図7(a)(b)(c)はそれぞれ実施例4のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例4のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図8(a)(b)(c)はそれぞれ実施例4のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例4のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0025

図9(a)(b)(c)はそれぞれ実施例5のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例5のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図10(a)(b)(c)はそれぞれ実施例5のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例5のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0026

図11(a)(b)(c)はそれぞれ実施例6のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例6のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図12(a)(b)(c)はそれぞれ実施例6のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例6のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0027

図13(a)(b)(c)はそれぞれ実施例7のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例7のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図14(a)(b)(c)はそれぞれ実施例7のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例7のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0028

図15(a)(b)(c)はそれぞれ実施例8のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。(d)は実施例8のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時のレンズ断面図である。図16(a)(b)(c)はそれぞれ実施例8のズームレンズの通常撮影領域における広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。(d)は実施例8のズームレンズのマクロ撮影領域における望遠端の最大撮影倍率撮影時の収差図である。

0029

図17は本発明のズームレンズを備えるカメラ(撮像装置)の要部概略図である、各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側(物体側)(前方)で、右方が像側(後方)である。レンズ断面図において、iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Biは第iレンズ群である。

0030

実施例1から5のレンズ断面図において、B1は正の屈折力の第1レンズ群、B2は負の屈折力の第2レンズ群、B3は正の屈折力の第3レンズ群、B4は負の屈折力の第4レンズ群である。実施例6から8のレンズ断面図において、B1は正の屈折力の第1レンズ群、B2は負の屈折力の第2レンズ群、B3は正の屈折力の第3レンズ群、B4は正の屈折力の第4レンズ群、B5は負の屈折力の第5レンズ群である。

0031

各実施例において、SPは開口絞りであり、第3レンズ群B3の物体側に配置している。このように開口絞りSPを第3レンズ群の物体側に配置することにより、前玉径の小型化を計ることができる。尚、各実施例において開口絞りSPは第2レンズ群の像側に配置しても良い。この構成とすると第1レンズ群と第2レンズ群の間に開口絞りのスペースが必要なくなるため、第1レンズ群と第2レンズ群が近づけるのでズーム比を上げやすくなる。

0032

各実施例において、開口絞りSPを第2レンズ群と別体で移動させている。このような構成とすることにより、一体で動かす場合と比較して広角端において絞りを上記レンズ群よりも物体側に配置することができるため、広角端における中間像高フレアカットすることができるため高性能化に有利である。尚、絞りは第3レンズ群と一体で動かすことも可能であり、一体とすることにより鏡筒構造を簡略化することができる。
GBは光学フィルターフェースプレート水晶ローパスフィルター赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

0033

各収差図において、d、gは各々d線及びg線、ΔM,ΔSはメリディナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。ωは半画角撮影画角の半分の値)、fnoはFナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は通常撮影領域において変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲に位置したときのズーム位置をいう。

0034

実施例1から5において広角端から望遠端への変倍に際し、広角端よりも望遠端で第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭まり、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がるように移動してズームを行う。また、実施例1から5の中間ズーム位置において第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を広角端及び望遠端よりも広がるように移動させることにより、中間ズーム位置での像面湾曲を良好に補正している。

0035

各実施例では、通常撮影領域において広角端から望遠端へのズーミングに際して図1、3、5、7、9、11、13、15の矢印のように第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群を移動させている。各実施例では弟1レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動させている。

0036

第1レンズ群は望遠端の方が広角端に比べて物体側に位置するように移動する。これにより、第1レンズ群の屈折力を弱くすることができ、特に望遠端の軸上色収差コマ収差を良好に補正することが出来る。また、第1レンズ群を広角端に対して中間のズーム位置で一旦像側へ位置するように動かすことにより、前玉径を縮小させることが出来る。

0037

第2レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動させている。第2レンズ群は望遠端の方が広角端に比べて像側に位置するように移動することで、望遠端における第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を広げている。これによりマクロ領域において第2レンズ群、弟3レンズ群が一体で物体側へ繰り出す際の移動領域を確保し、最短撮影距離における撮影倍率を大きくすることを可能としている。ただし第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を広げすぎると、望遠端において開口絞りから前玉までの距離が大きくなり、前玉径が増大してしまうのでバランスをとる設計が必要となる。

0038

実施例1から5では第3レンズ群、第4レンズ群を物体側へ単調に移動させ、実施例6から8では第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群を物体側へ単調に移動させることで、変倍作用を担うとともにコマ収差、像面湾曲をズーム全域で良好に補正している。

0039

各実施例では通常撮影領域の至近物体への合焦に際し、実施例1から5は弟4レンズ群を像側に繰り込むことで合焦を行なっている。実施例6から8は第5レンズ群を像側に繰り込むことで合焦を行なっている。各実施例は、最像側の負群をフォーカス群とした構成としている。広角端から望遠端にかけて負レンズ群を物体側に移動させることにより変倍分担を大きくできる。同時に、フォーカス敏感度を高くすることができるため、フォーカス時の移動量が小さくなり、光学性能フォーカス変動を小さく抑えることが出来る。ただし、最像側に負レンズ群を配置すると射出瞳が像面に近くなるため、像面への光線入射角度がきつくなるというデメリットがある。像面への光線入射角度がきつくなると、画像の中心部と周辺部で色の違いが発生するいわゆる色シェーディングが問題となる。このため、本発明では第4レンズ群の屈折力を弱くしながら移動量を大きくすることにより、光線入射角度と変倍比を両立させている。

0040

各実施例では、マクロ撮影領域において望遠端の無限遠から最大撮影倍率撮影状態まで撮影倍率を変化させる際に弟2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、第4レンズ群を移動させている。第1レンズ群は固定されている。具体的には、実施例1から5では第2レンズ群と第3レンズ群を一体的に物体側へ単調に繰り出している。実施例6から8では第2レンズ群から第4レンズ群を一体的に物体側へ単調に繰り出している。これらのレンズ群は合成焦点距離が正の屈折力を有しており、正群を物体側へ繰り出すことにより、有限距離被写体の撮影倍率を変化させている。本実施例においては、これらのレンズ群を一体的に移動させることにより、鏡筒構造の簡略化を測っているが、上記2つまたは3つの群を別体で移動させてもよい。別体で移動さることにより、繰り出し量を小さくしたり収差を良好に補正したりすることが可能になる。

0041

また、これらのレンズ群はマクロ撮影領域用のカム溝に沿って光軸方向の移動を行なう。このとき第1レンズ群は固定されている。第1レンズ群を固定することにより、通常撮影領域から望遠端の光学全長伸びないため、光学系の大型化を防ぎ、弟1、弟2レンズ群のスペースを有効に使用することができる。一方第1レンズ群を繰り出せば更に撮影倍率を上げたり、最大撮影倍率撮影時のコマ収差や像面湾曲をを低減させたりすることができる。

0042

実施例1から5において第4レンズ群は負の屈折力を有し、マクロ撮影領域では像側に凸の軌跡で光軸方向に移動している。これにより、弟2、第3レンズ群の繰り出し量を低減させたり、最大撮影倍率撮影時の像面湾曲や倍率色収差を低減させたりすることができる。実施例6から8において第5レンズ群は負の屈折力を有し、マクロ撮影領域では像側に凸の軌跡で光軸方向に移動している。これにより、弟2、弟3、第4レンズ群の繰り出し量を低減させたり、最大撮影倍率撮影時の像面湾曲や倍率色収差を低減させたりすることができる。実施例1から5の第4レンズ群、実施例6から8の第5レンズ群は通常撮影領域においてフォーカス群として機能する。このため、ステッピングモーター等により電子的に制御されており、詳細なピント合わせをこのレンズ群の駆動により行なうことで精度が高く高速に撮影を行なうことができる。

0043

各実施例において正の屈折力の第3レンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動させて、光軸に対し垂直方向に像を変移させている。これにより光学系(ズームレンズ)全体が振動傾動)したときの撮影画像ぶれを補正している。各実施例では、可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行うようにし、これによって光学系全体が大型化するのを防止している。

0044

なお、各実施例では第3レンズ群を防振レンズ群として光軸と垂直方向に移動させて防振を行っているが、移動方式は防振レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させれば、画像のぶれを補正することが可能である。例えば鏡筒構造の複雑化を許容すれば、光軸上に回転中心を持つように防振レンズ群を回動させて防振を行っても良い。また、ぶれ補正に関しては第3レンズ群以外にも弟1、弟2、第4レンズ群あるいは複数群や光学系全体を防振レンズ群として光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動させても行なえる。ただし、光軸と垂直方向に移動させることによる収差変動や防振レンズ群の重量を加味すると、第3レンズ群よりも像面に近いレンズ群を防振レンズ群とすることが好ましい。

0045

実施例1から5において、第1レンズ群は1枚の負レンズ及び1枚または2枚の正レンズを含む2枚または3枚のレンズにより構成されている。この構成により、望遠端におけるコマ収差を良好に補正している。また、2枚の正レンズには異常分散性の高いレンズを使用することが望ましい。これは望遠端の軸上色収差を良好に補正するために寄与する。

0046

第2レンズ群は2枚の負レンズと1枚の正レンズとを含む3枚のレンズから構成されている。第2レンズ群は3つの単レンズから構成されており、2枚目の負レンズと正レンズの間の空気レンズを使用して広角端における像面湾曲を良好に補正している。また、第2レンズ群の凹レンズに非球面を使用すると像面湾曲と歪曲を良好に補正し、更に高性能化が実現できる。

0047

第3レンズ群は2枚または3枚の正レンズ及び、1枚または2枚の負レンズにより構成されている。正レンズの枚数を増やすことで屈折力を分散して、各レンズにおける製造敏感度を低減させるとともにコマ収差の良好な補正を実現している。また、第3レンズ群に非球面を使用することで、コマ収差の変動を良好に補正することが出来る。さらに、正レンズを先行させることにより、第3レンズ群の主点位置を物体側に配置することが可能となり、望遠端における第2、第3レンズ群終点間隔を小さくすることができるため、変倍に有利となる。

0048

第4レンズ群は1枚または2枚の正レンズと1枚の負レンズを含む2枚または3枚のレンズから構成されている。正レンズの平均屈折率を負レンズのそれよりも小さく、正レンズの平均アッベ数を負レンズのそれよりも小さく設計すると、撮影領域全体における像面湾曲を良好に補正できる。第4レンズ群は通常撮影領域におけるフォーカス群であり、この構成により通常撮影領域における像面湾曲のフォーカス変動を小さく抑えている。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、図9矢印に示すように弟4レンズ群を繰り込むことによって行っている。第4レンズ群を負の屈折力として配置することにより、マクロ撮影領域の至近被写体に対して撮影倍率を大きくすることを可能としている。

0049

実施例6から8は、実施例1から5の第3レンズ群を2つのレンズ群に分割し、変倍時に独立に動かすことにより、収差を良好に補正している。これらの実施例においては、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を広げており、両群とも物体側に移動させている。これにより望遠端におけるフレア成分をカットして収差を補正している。だたし、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を狭めると、第4レンズ群の変倍作用が大きくなるため、第3レンズ群と第4レンズ群の屈折力を弱めることができる。このため、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を狭めてもよい。

0050

第1レンズ群、第1レンズ群は実施例1から5と同様である。第3レンズ群は2枚の正レンズ及び、1枚負レンズにより構成されている。正レンズの枚数や非球面、内の構成に関しては実施例1から5と同様である。第3レンズ群は1枚の正レンズにより構成されている。このレンズを第3レンズ群と別体で動かすことにより、コマ収差、および像面湾曲を補正している。第3レンズ群は実施例1から5の第3レンズ群と同様である。

0051

本発明のポイントは、第4レンズ群の屈折力と移動量を適切に設定することにより、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくするとともに、通常撮影領域の広角端から望遠端にかけての変倍比を大きくすることにある。最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくするためには、実施例1から5における第2、第3レンズ群、あるいは実施例6から8における第2、第3、第4レンズ群の屈折力を強めて繰り出し量を小さくする必要がある。前述のようにこれらのレンズ群のトータルの屈折力は正であり、正の屈折力を強めつつ、収差を良好に補正するためには第2レンズ群の屈折力を弱めることが効果的である。しかし、第2レンズ群の屈折力を弱めると、所望の変倍比が稼げなくなり、高倍率なズームレンズの実現が困難となる。このため、本件では不足した変倍分担量を第4レンズ群で補うことにより高倍率を達成している。ただし、第4レンズ群の屈折力を強めてしまうと、前述のように像面への光線入射角度がきつくなってしまう。そこで、本発明では第4レンズ群の屈折力を弱くしながら移動量を大きくすることにより、光線入射角度と変倍比を両立させているということが、本発明のポイントである。

0052

実施例1から5は、物体側から像側へ順に、正負正負の屈折力のレンズ群を有している。第4レンズ群の焦点距離をf4、第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量をM4、第4レンズ群の変倍分担量をz4とする。望遠端における全系の焦点距離をft、最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離をSkwとする時、
−0.3<f4/ft<−0.1 ・・・(1)
2.0<M4/Skw・z4<10.0 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
条件式(1)は第4レンズ群の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の関係を定義した条件式である。条件式(1)の下限を超えて値が小さくなると、望遠端における全系の焦点距離に対して第4レンズ群の屈折力が小さくなるため、所望の変倍比が稼げなくなる。条件式(1)の上限を超えて値が大きくなると、望遠端における全系の焦点距離に対して第4レンズ群の屈折力が大きくなるため、第4レンズ群を出た光線の角度がきつくなり像面への光線入射角度がきつくなってしまう。このため、色シェーディング等の問題が発生する。

0053

条件式(2)は第4レンズ群の角端から望遠端にかけての移動量と最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離の比に第4レンズ群の変倍分担量を乗じた値である。条件式(2)の下限を超えて値が小さくなると、第4レンズ群の移動量が小さくなり、所望の変倍分担量を得ようとすると第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。条件式(2)の上限を超えて値が大きくなると、第4レンズ群の移動量が大きくなため、光学系が大型化する。あるいは、第4レンズ群の変倍分担量が小さくなるため、所望の変倍比が得られなくなるか、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなる。このため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。また、広角端におけるバックフォーカスが小さくなりすぎると、通常撮影領域の広角端におけるフォーカス敏感度が小さくなりすぎてフォーカス性能が低下してしまうという課題もある。

0054

尚、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを得るためにより好ましくは、条件式(1)および条件式(2)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
−0.29<f4/ft<−0.15 ・・・(1a)
2.0<M4/Skw・z4<6.0 ・・・(2a)
更に好ましくは、条件式(1)および条件式(2)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
−0.28<f4/ft<−0.17 ・・・(1b)
2.0<M4/Skw・z4<5.0 ・・・(2b)
本発明において、さらに好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足することが好ましい。
1.5<z2/z4<3.5 ・・・(3)
0.3<f2/f4<1.1 ・・・(4)
−1.3<M2/M4<−0.3 ・・・(5)
1.0<M3/M4<1.8 ・・・(6)
0.05<z4/z<0.3 ・・・(7)
−1.7<f23t/f4<−0.5 ・・・(8)
9<ft/fw<15 ・・・(9)
ただし、z2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての変倍分担量、f2は第2レンズ群の焦点距離、M2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。また、M3は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である、また、fwは広角端における全系の焦点距離、zは全系の変倍比(=ft/fw)である。また、f23tは第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離である。

0055

条件式(3)は第2レンズ群の変倍分担量と第4レンズ群の変倍分担量の比を規定したものである。条件式(3)の下限を超えると第4レンズ群の変倍分担量が第2レンズ群の変倍分担量にくらべて大きくなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまうか、収差補正が困難となる。条件式(3)の上限値を超えると、第2レンズ群の変倍分担量が第4レンズ群の変倍分担量にくらべて大きくなりすぎる。このため、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなるため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。

0056

条件式(4)は第2レンズ群の焦点距離と第4レンズ群の焦点距離の比を規定したものである。条件式(4)の下限を超えると第2レンズ群の焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して小さくなりすぎる。このため、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなるため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(4)の上限値を超えると、第4レンズ群の焦点距離が第2レンズ群の焦点距離に対して小さくなりすぎる。このため、像面への光線入射角度がきつくなってしまうか、収差補正が困難となり良くない。

0057

条件式(5)は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量と第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量の比を規定したものである。条件式(5)の下限を超えると第4レンズ群の移動量が第2レンズ群の移動量に対して小さくなる。第4レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。条件式(5)の上限値を超えると、第2レンズ群の移動量が第4レンズ群の移動量に対して小さくなる。第2レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。このため、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなり最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。

0058

条件式(6)は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量と第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量の比を規定したものである。条件式(6)の下限を超えると第3レンズ群の移動量が第4レンズ群の移動量に対して小さくなる。第3レンズ群の移動量が減ると、第3レンズ群による変倍分担が減るため、第4レンズ群あるいは第2レンズ群の変倍分担が大きくなりすぎる。このため、第4レンズ群の変倍分担が大きくなると、前述のように像面への光線入射角度がきつくなってしまう。あるいは第2レンズ群の変倍分担が大きくなると、前述のように最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(6)の上限値を超えると、第4レンズ群の移動量が第3レンズ群の移動量に対して小さくなる。第4レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0059

条件式(7)は第4レンズ群の変倍分担量が全系の変倍比に閉める割合を規定した条件式である。条件式(7)の下限を超えると第4レンズ群の変倍分担が小さくなりすぎ、所望の変倍比を得られなくなる。あるいは、第2レンズ群の変倍分担が大きくなるため、前述のようにマクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなり最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(7)の上限値を超えると、第4レンズ群の変倍分担が大きくなりすぎ、前述のように像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0060

条件式(8)は第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離と第4レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式(8)の下限を超えると第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して大きくなる。このため、マクロ撮影領域における第2レンズ群と第3レンズ群の繰り出し量が大きくなり、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(8)の上限値を超えると、第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して小さくなる。第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が小さくなると、第2レンズ群の屈折力が小さくなくため、所望の変倍比を得られなくなるか、第4レンズ群の変倍分担が大きくなり、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0061

条件式(9)は望遠端の全系における焦点距離と広角端の全系における焦点距離の比を規定した条件式であり、全系の変倍比を規定した式である。条件式(9)は本発明の効果を得るために好ましい変倍比を規定したものである。下限を超えると所望の変倍比が得られず、上限を超えると像面への光線入射角度がきつくなるか、マクロ撮影領域における最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。
尚より好ましくは、条件式(3)から(9)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
1.6<z2/z4<3.2 ・・・(3a)
0.4<f2/f4<0.8 ・・・(4a)
−1.3<M2/M4<−0.5 ・・・(5a)
1.0<M3/M4<1.5 ・・・(6a)
0.08<z4/z<0.2 ・・・(7a)
−1.4<f23t/f4<−0.8 ・・・(8a)
9<ft/fw<14 ・・・(9a)
実施例6から8は、物体側から像側へ順に、正負正正負の屈折力のレンズ群を有している。実施例6から8は実施例1から5の第3レンズ群を分割して別体で移動させた実施例であり、条件式の効果は上記の説明と同様である。

0062

第4レンズ群の焦点距離をf5、第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量をM5、第4レンズ群の変倍分担量をz5とする。望遠端における全系の焦点距離をft、最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離をSkwとする時、
−0.3<f5/ft<−0.1 ・・・(10)
2.0<M5/Skw・z5<10.0 ・・・(11)
なる条件式を満足する。

0063

条件式(10)は第4レンズ群の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の関係を定義した条件式である。条件式(10)の下限を超えて値が小さくなると、望遠端における全系の焦点距離に対して第4レンズ群の屈折力が小さくなるため、所望の変倍比が稼げなくなる。条件式(10)の上限を超えて値が大きくなると、望遠端における全系の焦点距離に対して第4レンズ群の屈折力が大きくなるため、第4レンズ群を出た光線の角度がきつくなり像面への光線入射角度がきつくなってしまう。このため、色シェーディング等の問題が発生する。

0064

条件式(11)は第4レンズ群の角端から望遠端にかけての移動量と最像側にある屈折力を有する面から像面までの広角端における距離の比に第4レンズ群の変倍分担量を乗じた値である。条件式(11)の下限を超えて値が小さくなると、第4レンズ群の移動量が小さくなり、所望の変倍分担量を得ようとすると第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。条件式(11)の上限を超えて値が大きくなると、第4レンズ群の移動量が大きくなため、光学系が大型化する。あるいは、第4レンズ群の変倍分担量が小さくなるため、所望の変倍比が得られなくなるか、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなる。このため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。また、広角端におけるバックフォーカスが小さくなりすぎると、通常撮影領域の広角端におけるフォーカス敏感度が小さくなりすぎてフォーカス性能が低下してしまうという課題もある。

0065

尚、高倍率なズームレンズでありながら、至近被写体の撮影倍率が大きく、無限遠から至近の被写体に対して高性能なズームレンズを得るためにより好ましくは、条件式(10)および条件式(11)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
−0.29<f5/ft<−0.15 ・・・(10a)
2.0<M5/Skw・z5<6.0 ・・・(11a)
更に好ましくは、条件式(1)および条件式(2)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
−0.28<f5/ft<−0.17 ・・・(10b)
2.0<M5/Skw・z5<5.0 ・・・(11b)
本発明において、さらに好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足することが好ましい。
1.5<z2/z5<3.5 ・・・(12)
0.3<f2/f5<1.1 ・・・(13)
−1.3<M2/M5<−0.3 ・・・(14)
1.0<M4/M5<1.8 ・・・(15)
0.05<z5/z<0.3 ・・・(16)
−1.7<f24t/f5<−0.5 ・・・(17)
9<ft/fw<15 ・・・(18)
ただし、z2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての変倍分担量、f2は第2レンズ群の焦点距離、M2は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である。また、M4は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量である、また、fwは広角端における全系の焦点距離、zは全系の変倍比(=ft/fw)である。また、f24tは第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離である。

0066

条件式(12)は第2レンズ群の変倍分担量と第4レンズ群の変倍分担量の比を規定したものである。条件式(12)の下限を超えると第4レンズ群の変倍分担量が第2レンズ群の変倍分担量にくらべて大きくなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまうか、収差補正が困難となる。条件式(12)の上限値を超えると、第2レンズ群の変倍分担量が第4レンズ群の変倍分担量にくらべて大きくなりすぎる。このため、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなるため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。

0067

条件式(13)は第2レンズ群の焦点距離と第4レンズ群の焦点距離の比を規定したものである。条件式(13)の下限を超えると第2レンズ群の焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して小さくなりすぎる。このため、第2レンズ群の負の屈折力が強くなり、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなるため、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(13)の上限値を超えると、第4レンズ群の焦点距離が第2レンズ群の焦点距離に対して小さくなりすぎる。このため、像面への光線入射角度がきつくなってしまうか、収差補正が困難となり良くない。

0068

条件式(14)は第2レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量と第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量の比を規定したものである。条件式(14)の下限を超えると第4レンズ群の移動量が第2レンズ群の移動量に対して小さくなる。第4レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。条件式(14)の上限値を超えると、第2レンズ群の移動量が第4レンズ群の移動量に対して小さくなる。第2レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎる。このため、マクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなり最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。

0069

条件式(15)は第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量と第4レンズ群の広角端から望遠端にかけての移動量の比を規定したものである。条件式(15)の下限を超えると第3レンズ群の移動量が第4レンズ群の移動量に対して小さくなる。第3レンズ群の移動量が減ると、第3レンズ群による変倍分担が減るため、第4レンズ群あるいは第2レンズ群の変倍分担が大きくなりすぎる。このため、第4レンズ群の変倍分担が大きくなると、前述のように像面への光線入射角度がきつくなってしまう。あるいは第2レンズ群の変倍分担が大きくなると、前述のように最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(15)の上限値を超えると、第4レンズ群の移動量が第3レンズ群の移動量に対して小さくなる。第4レンズ群の移動量が小さくなると、所望の変倍分担量を得ようとした時、第4レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0070

条件式(16)は第4レンズ群の変倍分担量が全系の変倍比に閉める割合を規定した条件式である。条件式(16)の下限を超えると第4レンズ群の変倍分担が小さくなりすぎ、所望の変倍比を得られなくなる。あるいは、第2レンズ群の変倍分担が大きくなるため、前述のようにマクロ撮影領域における繰り出し量が大きくなり最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(16)の上限値を超えると、第4レンズ群の変倍分担が大きくなりすぎ、前述のように像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0071

条件式(17)は第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離と第4レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式(17)の下限を超えると第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して大きくなる。このため、マクロ撮影領域における第2レンズ群と第3レンズ群の繰り出し量が大きくなり、最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。条件式(17)の上限値を超えると、第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して小さくなる。第2レンズ群と第3レンズ群の望遠端における合成焦点距離が小さくなると、第2レンズ群の屈折力が小さくなくため、所望の変倍比を得られなくなるか、第4レンズ群の変倍分担が大きくなり、像面への光線入射角度がきつくなってしまう。

0072

条件式(18)は望遠端の全系における焦点距離と広角端の全系における焦点距離の比を規定した条件式であり、全系の変倍比を規定した式である。条件式(18)は本発明の効果を得るために好ましい変倍比を規定したものである。下限を超えると所望の変倍比が得られず、上限を超えると像面への光線入射角度がきつくなるか、マクロ撮影領域における最大撮影倍率撮影時の撮影倍率を大きくすることが困難となる。
尚より好ましくは、条件式(12)から(18)の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
1.6<z2/z5<3.2 ・・・(12a)
0.4<f2/f5<0.8 ・・・(13a)
−1.3<M2/M5<−0.5 ・・・(14a)
1.0<M4/M5<1.5 ・・・(15a)
0.08<z5/z<0.2 ・・・(16a)
−1.4<f24t/f5<−0.8 ・・・(17a)
9<ft/fw<14 ・・・(18a)
次に、本発明の実施例1〜8に各々対応する数値実施例1〜8を示す。各数値実施例においてiは物体側からの光学面順序を示す。riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径、diは第i面と第i+1面との間の間隔、ndiとνdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。また、kを離心率、A4、A6、A8、A10を非球面係数、光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位面頂点を基準にしてxとするとき、非球面形状は、
x=(h2/R)/[1+[1−(1+k)(h/R)2]1/2]+A4h4
+A6h6+A8h8+A10h10
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。また、例えば「E−Z」の表示は「10−Z」を意味する。数値実施例において最後の2つの面は、フィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。各実施例において、バックフォーカス(BF)は屈折力を有する最像側レンズ群の最像側面から近軸像面までの空気換算での距離である。また、物体位置は光学系の前玉からの距離であり、マクロ領域における焦点距離はこの物体距離にある被写体に対してピントを合わせた状態の全系の焦点距離である。各数値実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。

0073

(数値実施例1)
面データ
面番号r d nd vd有効径
1 39.863 1.20 2.00100 29.1 29.60
2 26.800 4.25 1.49700 81.5 28.30
3 105.213 0.05 28.00
4 35.416 3.51 1.69680 55.5 27.60
5 694.456 (可変) 27.20
6 514.786 0.80 1.85135 40.1 17.10
7* 8.888 4.94 12.90
8 -12.609 0.60 1.80400 46.6 12.40
9 -42.162 0.10 12.70
10 40.828 1.60 1.98738 16.4 12.80
11 -97.280 (可変) 12.70
12(絞り) ∞ (可変) 8.74
13* 8.208 2.89 1.58313 59.4 9.70
14* -37.758 2.15 9.30
15 16.679 0.50 2.05090 26.9 7.70
16 7.239 2.06 7.20
17 11.819 2.25 1.43875 94.7 7.30
18 -11.677 (可変) 7.60
19 -48.501 2.03 1.51823 58.9 9.30
20 -10.917 0.98 9.50
21 -11.714 0.55 1.88300 40.8 9.30
22 13.381 0.50 10.00
23 19.242 2.00 1.80810 22.8 10.60
24 -66.840 (可変) 11.10
25 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
26 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 2.27700e-001 A 4=-5.86655e-005 A 6=-5.85165e-007 A 8=-1.34933e-008

第13面
K = 7.15316e-002 A 4=-1.77315e-004 A 6=-6.95858e-007 A 8= 3.51701e-009 A10=-6.45667e-010

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.00934e-004 A 6=-8.64251e-008

各種データ
ズーム比9.47

焦点距離9.06 36.44 85.80 15.11
Fナンバー2.88 4.14 5.47 5.47
画角36.50 12.22 5.25 5.25
像高6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長67.10 73.92 85.77 85.77
BF 7.96 8.74 20.67 17.24
倍率-0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離∞ ∞ ∞ -21.19
d 5 0.50 17.99 25.94 0.50
d11 18.98 2.91 0.50 0.50
d12 2.54 1.39 0.25 0.25
d18 4.15 9.91 5.44 34.31
d24 6.43 7.21 19.14 15.71
d26 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例2)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 86.701 1.20 2.00100 29.1 29.70
2 44.899 3.42 1.49700 81.5 29.00
3 671.616 0.05 28.90
4 50.409 2.91 1.77250 49.6 28.50
5 12418.778 (可変) 28.20
6 1651.315 0.80 1.85135 40.1 19.50
7* 11.028 5.42 15.10
8 -16.855 0.60 1.83481 42.7 14.80
9 -61.060 0.10 15.20
10 38.454 1.60 1.98738 16.4 15.40
11 -190.582 (可変) 15.30
12(絞り) ∞ (可変) 9.18
13* 8.934 2.98 1.58313 59.4 9.90
14* -28.145 1.52 9.60
15 16.740 1.80 1.67270 32.1 8.30
16 -16.578 0.50 2.00100 29.1 7.90
17 8.134 2.52 7.30
18 15.969 2.33 1.49700 81.5 7.90
19 -11.011 (可変) 8.30
20 -70.827 2.04 1.59270 35.3 9.00
21 -11.284 1.38 9.20
22 -9.957 0.55 1.88300 40.8 8.90
23 16.509 0.50 9.60
24 24.764 1.60 1.80810 22.8 10.00
25 -139.604 (可変) 10.50
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
27 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 3.77936e-001 A 4=-3.53255e-005 A 6=-4.95812e-009 A 8=-3.43653e-009

第13面
K = 1.66819e-001 A 4=-1.45606e-004 A 6=-1.38472e-007 A 8=-1.23497e-008 A10=-8.00184e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.46675e-004 A 6= 5.11965e-008

各種データ
ズーム比 9.47

焦点距離 9.06 49.76 85.80 12.04
Fナンバー 2.88 4.65 5.76 5.76
画角 36.50 9.01 5.25 5.25
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 72.09 87.16 96.22 96.22
BF 5.80 12.00 18.78 20.35
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -2.50

物体距離 ∞ ∞ ∞ -18.61
d 5 0.50 27.73 34.41 0.49
d11 24.52 2.49 0.30 0.30
d12 2.22 1.43 0.64 0.64
d19 5.23 9.69 8.27 40.61
d25 4.27 10.47 17.25 18.82
d27 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例3)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 32.689 1.10 2.00100 29.1 27.80
2 23.849 5.28 1.58313 59.4 26.70
3 -2000.276 (可変) 26.20
4 ∞ 0.80 1.90043 37.4 21.30
5 11.236 5.26 16.60
6* -30.632 0.70 1.85135 40.1 16.40
7 299.337 0.09 16.60
8 27.127 2.10 1.95906 17.5 16.90
9 982.171 (可変) 16.80
10(絞り) ∞ (可変) 9.98
11* 10.501 2.76 1.58313 59.4 10.40
12* -41.234 0.18 10.20
13 8.257 2.38 1.51742 52.4 9.40
14 192.537 0.50 1.95375 32.3 8.70
15 7.456 3.92 7.80
16 17.769 0.50 2.05023 27.0 7.90
17 10.926 2.18 1.57099 50.8 7.80
18 -19.231 (可変) 8.10
19 -34.990 1.77 1.76182 26.5 9.30
20 -11.327 1.38 9.50
21* -9.707 0.55 1.85135 40.1 9.20
22 108.178 (可変) 9.90
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
24 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 5.60558e+000 A 4= 2.49763e-005 A 6=-2.55262e-008 A 8= 1.37146e-009

第11面
K =-4.65630e+000 A 4= 4.23581e-004 A 6=-5.02220e-006 A 8= 7.26674e-008 A10=-4.29949e-010

第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.27501e-005 A 6= 2.48310e-007

第21面
K = 1.29615e+000 A 4= 1.63119e-004 A 6=-1.41213e-007 A 8= 2.73709e-007 A10=-3.48233e-009

各種データ
ズーム比 9.47

焦点距離 9.06 38.89 85.80 14.19
Fナンバー 2.65 4.11 5.77 5.77
画角 36.50 11.47 5.25 5.25
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 72.86 80.73 94.18 94.18
BF 5.68 10.04 19.87 14.12
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -31.92
d 3 0.50 22.90 33.31 0.49
d 9 27.05 3.89 0.50 0.50
d10 2.35 1.40 -0.25 -0.25
d18 5.82 11.05 9.30 47.86
d22 4.15 8.51 18.35 12.59
d24 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例4)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 58.912 1.20 2.00100 29.1 33.60
2 37.292 4.09 1.49700 81.5 32.70
3 162.800 0.05 32.50
4 46.055 3.47 1.72916 54.7 32.20
5 493.417 (可変) 31.90
6 389.236 0.80 1.85135 40.1 22.40
7* 10.878 6.71 17.00
8 -16.529 0.60 1.69680 55.5 16.70
9 -47.137 0.10 17.20
10 41.423 1.80 1.98738 16.4 17.40
11 -1921.587 (可変) 17.30
12(絞り) ∞ (可変) 10.69
13* 9.562 3.36 1.49710 81.6 11.60
14* -42.693 3.40 11.20
15 16.390 2.54 1.72825 28.5 9.20
16 -11.592 0.50 2.00100 29.1 8.60
17 9.014 1.62 7.90
18 13.423 2.37 1.53775 74.7 8.50
19 -14.361 (可変) 8.80
20 -69.008 2.06 1.59270 35.3 10.70
21 -12.095 1.37 10.90
22 -10.796 0.55 1.88300 40.8 10.40
23 24.307 0.50 11.20
24 40.095 2.00 1.80810 22.8 11.50
25 -112.638 (可変) 12.20
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
27 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 9.37796e-002 A 4=-2.92580e-005 A 6=-3.21307e-007 A 8= 3.15250e-009 A10=-3.89792e-011

第13面
K =-9.02934e-003 A 4=-6.92752e-005 A 6=-2.17261e-007 A 8= 3.20148e-010 A10=-4.32104e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.52782e-005 A 6=-3.29926e-008

各種データ
ズーム比 13.25

焦点距離 9.06 45.00 120.10 15.66
Fナンバー 2.86 4.25 5.77 5.77
画角 36.50 9.94 3.76 3.76
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 87.71 92.89 107.94 107.94
BF 7.33 8.94 21.68 15.00
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -32.44
d 5 0.49 25.37 38.15 0.49
d11 31.72 6.20 0.30 0.30
d12 4.63 0.25 0.54 0.54
d19 4.44 13.03 8.17 52.51
d25 5.80 7.41 20.15 13.47
d27 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例5)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 69.119 1.20 2.00100 29.1 31.50
2 34.722 3.94 1.49700 81.5 30.30
3 161.336 0.05 30.20
4 44.093 3.56 1.80400 46.6 30.00
5 -1621.874 (可変) 29.70
6 620.124 0.80 1.85135 40.1 20.60
7* 12.168 5.04 16.00
8 -24.094 0.60 1.83481 42.7 15.70
9 199.651 0.10 15.70
10 28.181 1.80 1.98738 16.4 15.80
11 348.365 (可変) 15.70
12(絞り) ∞ (可変) 8.20
13* 8.240 2.50 1.58313 59.4 9.10
14* -33.189 1.63 8.80
15 12.864 1.80 1.60342 38.0 7.30
16 -38.382 0.50 2.05023 27.0 6.60
17 7.529 2.92 6.00
18 17.141 2.22 1.57135 53.0 8.50
19 -15.017 (可変) 8.80
20 90.836 1.96 1.69895 30.1 9.40
21 -14.344 1.47 9.40
22 -10.894 0.55 1.88300 40.8 8.80
23 25.927 (可変) 9.20
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
25 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 5.78585e-001 A 4=-2.54758e-005 A 6= 7.40814e-008 A 8=-3.17011e-009

第13面
K =-2.67118e-001 A 4=-1.17279e-004 A 6= 5.59291e-007 A 8=-2.15103e-008 A10= 4.19626e-010

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.08961e-005 A 6= 3.22840e-007

各種データ
ズーム比 9.47

焦点距離 9.06 48.67 85.80 13.58
Fナンバー 2.88 4.54 5.62 5.62
画角 36.50 9.21 5.25 5.25
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 70.11 82.57 89.37 89.37
BF 6.69 11.63 18.43 15.41
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -28.27
d 5 0.38 27.51 33.79 0.44
d11 23.26 2.78 0.50 0.50
d12 3.45 1.16 -0.25 -0.25
d19 3.69 6.86 4.26 40.64
d23 5.17 10.10 16.91 13.88
d25 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例6)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 71.657 1.20 2.00100 29.1 29.80
2 35.277 3.61 1.49700 81.5 28.50
3 182.800 0.05 28.40
4 41.391 3.19 1.82305 45.2 28.20
5 697.377 (可変) 27.90
6 541.280 0.80 1.85135 40.1 19.90
7* 10.591 5.52 15.40
8 -18.239 0.60 1.86040 38.5 15.10
9 -100.442 0.10 15.40
10 43.426 1.80 1.98738 16.4 15.60
11 -92.889 (可変) 15.60
12(絞り) ∞ (可変) 9.41
13* 8.863 3.27 1.49927 61.4 10.60
14* -27.820 1.94 10.20
15 15.217 2.37 1.81764 31.2 8.50
16 -11.672 0.50 2.00100 29.1 7.90
17 7.899 (可変) 7.20
18 14.398 2.54 1.43875 94.7 8.90
19 -11.156 (可変) 9.20
20 -41.129 1.91 1.64933 55.4 10.40
21 -11.921 1.37 10.50
22 -10.680 0.55 1.83451 42.9 10.00
23 17.694 0.50 10.70
24 21.602 2.00 1.80810 22.8 11.30
25 -253.504 (可変) 11.70
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
27 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 1.17096e-001 A 4=-2.68856e-005 A 6= 5.01461e-009 A 8=-2.55229e-009

第13面
K =-4.05735e-002 A 4=-1.12176e-004 A 6=-1.28983e-007 A 8=-5.30669e-010 A10=-1.04384e-010

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.21133e-004 A 6=-5.50201e-008

各種データ
ズーム比 9.47

焦点距離 9.06 32.60 85.80 19.27
Fナンバー 2.88 4.11 5.75 5.75
画角 36.50 13.61 5.25 5.25
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 77.47 82.61 98.62 98.62
BF 7.52 9.52 20.75 26.52
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -30.00
d 5 0.50 19.20 32.11 0.49
d11 25.18 2.83 0.75 0.75
d12 4.13 4.22 0.25 0.25
d17 2.47 2.79 2.89 2.89
d19 3.86 10.24 8.07 33.92
d25 5.99 8.00 19.22 25.00
d27 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例7)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 85.886 1.20 2.00100 29.1 31.30
2 38.737 4.24 1.49700 81.5 30.40
3 2938.166 0.05 30.40
4 46.431 3.49 1.80400 46.6 30.20
5 -1082.449 (可変) 29.90
6 -2606.269 0.80 1.85135 40.1 19.80
7* 11.952 5.13 15.60
8 -18.329 0.60 1.77250 49.6 15.20
9 1030.040 0.10 15.40
10 44.022 1.80 1.98738 16.4 15.50
11 -124.999 (可変) 15.40
12(絞り) ∞ (可変) 9.73
13* 9.794 3.38 1.51633 64.1 11.60
14* -31.358 2.61 11.20
15 15.077 2.01 1.67270 32.1 9.10
16 -31.886 0.50 2.00100 29.1 8.40
17 8.863 (可変) 7.70
18 15.740 2.46 1.49700 81.5 9.00
19 -12.831 (可変) 9.20
20 -131.427 2.18 1.59270 35.3 9.80
21 -10.817 0.60 9.90
22 -11.284 0.55 1.90043 37.4 9.40
23 12.629 0.50 9.90
24 20.752 2.00 1.80810 22.8 10.10
25 -88.880 (可変) 10.60
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
27 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 3.67989e-001 A 4=-2.48891e-005 A 6=-1.54819e-008 A 8=-2.44167e-009

第13面
K =-5.64857e-001 A 4=-2.69534e-005 A 6= 6.18255e-007 A 8=-9.18844e-010 A10= 4.86616e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.05028e-004 A 6= 1.54412e-007

各種データ
ズーム比 13.25

焦点距離 9.06 29.62 120.10 16.13
Fナンバー 2.88 3.91 5.81 5.81
画角 36.50 14.91 3.76 3.76
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 83.13 85.37 102.89 102.89
BF 8.94 9.45 21.91 16.98
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -31.35
d 5 0.49 18.14 35.03 0.49
d11 26.66 4.51 0.27 0.27
d12 7.20 6.93 0.48 0.48
d17 1.44 2.08 2.72 2.72
d19 4.20 10.06 8.29 47.75
d25 7.42 7.92 20.38 15.45
d27 1.00 1.00 1.00 1.00

(数値実施例8)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 48.970 1.20 2.00100 29.1 29.70
2 31.085 3.91 1.49700 81.5 28.50
3 143.851 0.05 28.20
4 37.686 3.26 1.72916 54.7 27.50
5 482.070 (可変) 27.10
6 182.060 0.80 1.85135 40.1 18.10
7* 10.481 4.71 13.90
8 -16.862 0.60 1.88300 40.8 13.50
9 3035.556 0.10 13.60
10 43.185 1.80 1.98738 16.4 13.70
11 -68.356 (可変) 13.60
12(絞り) ∞ (可変) 8.10
13* 7.845 2.65 1.59201 67.0 9.00
14* -46.503 1.29 8.70
15 15.805 1.99 1.85478 24.8 7.50
16 -13.030 0.50 2.05090 26.9 6.90
17 6.962 (可変) 6.20
18 11.552 2.27 1.49700 81.5 7.00
19 -10.569 (可変) 7.40
20 -36.435 2.07 1.54814 45.8 9.50
21 -9.805 1.39 9.80
22 -8.869 0.55 1.88300 40.8 9.40
23 17.945 0.50 10.60
24 21.362 2.00 1.80810 22.8 11.80
25 -95.669 (可変) 12.30
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1 30.00
27 ∞ (可変) 30.00
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 4.70729e-001 A 4=-5.27560e-005 A 6= 8.49880e-008 A 8=-9.41979e-009

第13面
K =-1.45846e-001 A 4=-1.12571e-004 A 6= 4.13064e-007 A 8= 6.85594e-009 A10=-1.08636e-010

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.62306e-004 A 6= 2.75641e-007

各種データ
ズーム比 9.47

焦点距離 9.06 50.89 85.80 15.49
Fナンバー 2.88 4.75 5.75 5.75
画角 36.50 8.81 5.25 5.25
像高 6.71 7.89 7.89 7.89
レンズ全長 64.85 77.21 84.83 84.83
BF 4.74 10.27 17.89 19.03
倍率 -0.00 -0.00 -0.00 -1.70

物体距離 ∞ ∞ ∞ -28.22
d 5 0.50 22.52 27.43 0.49
d11 19.05 0.78 0.51 0.51
d12 2.88 2.18 0.26 0.26
d17 1.37 1.70 1.79 1.79
d19 4.66 8.11 5.30 31.09
d25 3.21 8.75 16.36 17.50
d27 1.00 1.00 1.00 1.00

0074

0075

次に各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図17を用いて説明する。

0076

図17において、20はカメラ本体、21は実施例1〜7で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。23は固体撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

0077

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型、高性能でありながら、高倍率なズームレンズを有する撮像装置が実現できる。

0078

B1 第1レンズ群、B2 第2レンズ群、B3 第3レンズ群、B4 第4レンズ群、
B5 第4レンズ群、d d線、g g線、ΔM メリディオナル像面、
ΔSサジタル像面、IP撮像面、SP絞り、
GB CCDのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ω 半画角、fno Fナンバー

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