JP2016014807A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】全ズーム域、全フォーカス域で良好な性能を有しつつ、動画撮影にも最適な小型の光学系を提供する。
【解決手段】広角端から望遠端にかけて、負の第１群と正の第２群の群間隔を小さく、第２群と負の第３群の群間隔を大きく、第３群と正の第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させてズーミングを行い、第３群を負の第３Ａ群、負の第３Ｂ群からなり、第３Ａ群、もしくは、第３Ｂ群の内、一方を負レンズ１枚、もう一方を負レンズと正レンズで構成し、負レンズ１枚のレンズ群のみを光軸と略垂直方向に移動させて防振を行い、防振を行う負レンズの焦点距離と材質のアッベ数を各々ｆｉｓ、Ｖｄｉｓ、第１群全体の焦点距離をｆ１、第３群全体の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２＜ｆ３／ｆ３ｉｓ＜０．４５
４５＜Ｖｄｉｓ＜７５
０．４＜ｆ１／ｆ３＜０．９
なる条件を満足することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する光学機器に関し、広角端におけるバックフォーカスが比較的長い変倍比３〜４倍程度の写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の光学機器等に好適なものである。

近年、一眼レフカメラ等の撮影光学系では、防振機構を有する光学系が求められているが、光学系に防振機構を設けると光学系が大型化する傾向にある。防振機構とは、光学系の一部のレンズ群を光軸と略垂直方向に移動させて防振を行うが、この防振レンズ群の重量が重いほど、移動させるために電力が必要となり、強いては、防振機構が大型化する。防振機構が大型化すると、光学系そのものも大型化するため、防振レンズ群を軽量化することが求められている。

また、一方では、近年、一眼レフカメラでの動画撮影機能が要望されており、動画撮影中は、従来の位相差光学系によるピントサーチではなく、センサーで画像のコントラストをリアルタイムで判定しながらピントをサーチする、テレビオートフォーカスが用いられている。その際、コントラストのピークを決定するべく、フォーカス群を光軸方向に微少量前後させるウォブリング駆動が必要になる。動画中の静穏化、フォーカス駆動の制御性等の観点から、フォーカス群を小型軽量化した方が好ましい。

一方では、デジタルカメラの普及により、更なる高画質化が求められている。

特許文献１では、物体側より順に負正負正のズームレンズにおいて、比較的レンズ径が小さく、軽量な第３群を負の第３Ａ群と負の第３Ｂ群で構成し、いずれか一方を防振レンズ群として、小型軽量化を図っている。

特許文献２、３では、物体側より順に負正負正のズームレンズにおいて、比較的レンズ径が小さく、軽量な第３群を２枚のレンズで構成し、第３群全体を防振レンズ群として、小型軽量化を図っている。また、第２群の一部のレンズ群をフォーカス群としており、フォーカス群の小型軽量化も同時に図られている。

特許第４０４６８３４号公報 特開２００９−２５１１１２号公報 特開２００９−２５１１１７号公報

特許文献１では、負正負正の４群ズームレンズにおいて第３群を負の第３Ａ群と負の第３Ｂ群で構成し、どちらか一方で防振を行っているが、２枚のレンズを防振レンズ群としているため、軽量化において十分満足ではなかった。また、特許文献２、３では、負正負正の４群ズームレンズにおいて第３群を負レンズ、正レンズの２枚構成として、第３群を防振レンズ群としているが、２枚のレンズを防振レンズ群としているため、軽量化において十分満足ではなかった。

以上の問題を鑑みて、本発明では全ズーム域、全フォーカス域で良好な性能を有しつつ、動画撮影にも最適な小型の光学系を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明に係るズームレンズの構成は、物体側から順に負の第１群、正の第２群、負の第３群、正の第４群からなり、広角端から望遠端にかけて、第１群と第２群の群間隔を小さく、第２群と第３群の群間隔を大きく、第３群と第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させることでズーミングを行い、該第３群を負の第３Ａ群、負の第３Ｂ群からなり、第３Ａ群、もしくは、第３Ｂ群の内、一方を負レンズ１枚、もう一方を負レンズと正レンズで構成し、負レンズ１枚のレンズ群のみを光軸と垂直方向に移動させて防振を行い、防振を行う負レンズの焦点距離と材質のアッベ数を各々ｆｉｓ、Ｖｄｉｓ、第１群全体の焦点距離をｆ１、第３群全体の焦点距離をｆ３、
０．１ ＜ ｆ３／ｆ３ｉｓ ＜ ０．５
４０ ＜ Ｖｄｉｓ ＜ ７５
０．８ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ １．８
なる条件を満足することを特徴とする。

本発明によれば、全ズーム域、全フォーカス域で良好な防振時の光学性能を満足しつつ、防振レンズ群の小型軽量化が図られたズームレンズを得ることができる。

本発明における実施形態１の光学系の断面図 本発明における数値実施例１の光学系をｍｍ単位で表した時の、広角端の物体距離無限時における収差図 本発明における数値実施例１の光学系をｍｍ単位で表した時の、望遠端の物体距離無限時における収差図 本発明における実施形態２の光学系の断面図 本発明における数値実施例２の光学系をｍｍ単位で表した時の、広角端の物体距離無限時における収差図 本発明における数値実施例２の光学系をｍｍ単位で表した時の、望遠端の物体距離無限時における収差図 本発明における実施形態３の光学系の断面図 本発明における数値実施例３の光学系をｍｍ単位で表した時の、広角端の物体距離無限時における収差図 本発明における数値実施例３の光学系をｍｍ単位で表した時の、望遠端の物体距離無限時における収差図 本発明における実施形態４の光学系の断面図 本発明における数値実施例４の光学系をｍｍ単位で表した時の、広角端の物体距離無限時における収差図 本発明における数値実施例４の光学系をｍｍ単位で表した時の、望遠端の物体距離無限時における収差図

変倍非３〜４倍程度のズームレンズにおいて、光学系の小型化に適した光学系として物体側から順に第１群、正の第２群、負の第３群、正の第４群で構成し、第１群と第２群の群間隔を小さく、第２群と第３群の群間隔を大きく、第３群と第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させることでズーミングを行っている。このズームレンズでは、比較的第１群の負の屈折力を強く設定できるので、第１群のレンズ径の小型化が達成できる。また、比較的各群の屈折力を強く設定できるので、ズーミングにおける各群の移動量が小さくできるので、光学系全体の小型化が達成できる。

防振撮影時に防振レンズ群を光軸に対して略垂直方向に移動させて防振効果を得ている。防振時に防振レンズを高速で移動させるため、防振レンズ群の小型軽量化が必要となってくる。そのため、比較的レンズ径の小さい第２群以降のレンズ群を防振レンズ群に選定しなければならない。

また、軽量化を図るためには、防振レンズ群は１枚で構成するのが良い。防振レンズ群を１枚で構成し、防振収差を抑制する為には、防振レンズ群の屈折力を適切に設定することが重要である。防振レンズ群の屈折力を適切に設定することで、防振収差の抑制と適度な防振敏感度のバランスが図られる。また、防振レンズ群の硝材を適切に選定することで防振時の色収差を抑制することができる。また、防振レンズ群のレンズ面の曲率を適切に設定することで防振時の像面特性を良好にすることができる。

次に、本実施例の光学系における、最良の形態を述べる。物体側から順に負の第１群、正の第２群、負の第３群、正の第４群からなり、広角端から望遠端にかけて、第１群と第２群の群間隔を小さく、第２群と第３群の群間隔を大きく、第３群と第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させることでズーミングを行う。そして、該第３群を負の第３Ａ群、負の第３Ｂ群からなり、第３Ａ群、もしくは、第３Ｂ群の内、一方を負レンズ１枚、もう一方を負レンズと正レンズで構成し、負レンズ１枚のレンズ群のみを光軸と略垂直方向に移動させて防振を行う。

そして、防振を行う負レンズの焦点距離と材質のアッベ数を各々ｆｉｓ、Ｖｄｉｓ、第１群全体の焦点距離をｆ１、第３群全体の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２ ＜ ｆ３／ｆ３ｉｓ ＜ ０．４５ （１）
４５ ＜ Ｖｄｉｓ ＜ ７５ （２）
０．４ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ０．９ （３）
なる条件を満足することを特徴としている。

物体側から順に負の第１群、正の第２群、負の第３群、正の第４群で構成し、広角端から望遠端にかけて、第１群と第２群の群間隔を小さく、第２群と第３群の群間隔を大きく、第３群と第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させることでズーミングを行っている。物体側から順にレンズ群を負正負正と構成することで光学性能を維持しつつ各群の屈折力を強くすることが比較的容易になり、ズーミング中の各群の移動量を小さくすることができ、小型化が図れる。

また、上記のように広角端から望遠端にかけて各群を移動することで、効率良く変倍が行えるので小型化が図れる。

上記のようなズーム構成を基本として、物体側から順に第３群を負の第３Ａ群と負の第３Ｂ群で構成し、第３Ａ群、もしくは、第３Ｂ群の内、一方を負レンズ１枚、もう一方を負レンズと正レンズで構成し、負レンズ１枚のレンズ群のみを光軸と略垂直方向に移動させて防振を行っている。第３群は光学系の中で最もレンズ径が小さく、防振レンズ群の小型軽量化が図れる。

防振レンズを軽量化するためにはレンズ１枚を防振レンズ群とするのが良い。ただ、防振レンズ群を１枚構成とした場合、防振性能を確保するために、比較的屈折力を弱くしなければならない。第３群を１枚構成として、第３群を防振レンズ群とした場合、上記ズーム構成の特徴である各群の屈折力を強く設定することが困難となり、各群の移動量が増大する。そのため、第３群を第３Ａ群と第３Ｂ群で構成して、第３群全体としては比較的屈折力を強くして変倍効果を得つつ、変倍による収差変動を抑制するために、第３群中の防振レンズ群ではないレンズ群を負レンズと正レンズで構成している。

また、本発明では、上記条件式（１）〜（３）を満足させている。条件式（１）は、前記第３群全体の焦点距離と前記防振レンズ群の焦点距離の比を規定しており、主にレンズ１枚構成で防振性能を確保しつつ適切な防振敏感度を得るためのものである。

条件式（１）の下限を超えると防振レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎて、防振時の防振レンズ群の移動量が増大し、レンズ径が増大するので良くない。条件式（１）の下限値を超えると防振レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて、防振レンズ群を負レンズ１枚構成では、防振時の光学性能を確保することが困難となるので良くない。

また、更に好ましくは、条件式（１）の下限値を０．２７とすることが望ましい。また、条件式（１）の上限値を０．３８とすることが望ましい。

以上の如く構成することで本発明の目的は達成できる。

条件式（２）は、前記１枚で構成された防振レンズ群の硝材のアッベ数を規定したものであり、主に防振時の光学性能を良好に補正するためのものである。防振時に防振レンズ群を光軸に対して略垂直に移動させるため、防振レンズ群は、ある程度色収差が補正されている必要がある。

条件式（２）の下限値を超えて材質のアッベ数が小さくなり過ぎると、防振時の倍率色収差が劣化して補正困難となるので良くない。条件式（２）の上限値を超えて材質のアッベ数が大きくなり過ぎると、特に広角端における軸上色収差がアンダー傾向となり補正が困難となるので良くない。また、更に好ましくは、条件式（２）の下限値を５５とすることが好ましい。

条件式（３）は、前記第１群と第３群の焦点距離の比を規定したものであり、主に光学系の小型化を達成しつつ高い光学性能を得るためにものである。

条件式（１）の下限値を超えて第３群よりも第１群の屈折力が強くなり過ぎると、特に広角端における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正することが困難となるので良くない。また、第３群が弱くなり過ぎると変倍効果が少なくなり、強いては、各群の移動量が増大し、レンズ全長が増大するので良くない。

条件式（３）の上限値を超えて第３群よりも第１群の屈折力が弱くなり過ぎると、第１群のレンズ径が増大し、また、レンズ全長も増大するので良くない。また、第３群の屈折力を強くし過ぎると、変倍における像面変動が増大し、補正困難となるので良くない。

更に好ましくは、条件式（３）の下限値を０．５２とすることが好ましい。また、条件式（３）の上限値を０．８７とすることが好ましい。

上記のような構成とし、上記条件式（１）〜（３）を同時に満足させることで本発明の目的を達成することができる。

また、更に好ましくは、以下の条件（Ａ）〜（Ｅ）のいずれか一つ以上を満足させることが望ましい。

（Ａ）前記防振を行う負レンズの物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ１ｉｓ、Ｒ２ｉｓとしたとき、
０．５＜｜（Ｒ１ｉｓ＋Ｒ２ｉｓ）／（Ｒ１ｉｓ−Ｒ２ｉｓ）｜＜１．５ （４）
なる条件を満足すること。

（Ｂ）前記防振を行う負レンズの材質の屈折率をＮｉｓとしたとき、
１．４９ ＜ Ｎｄｉｓ ＜ １．７５ （５）
なる条件を満足すること。

（Ｃ）前記第２群中の一枚のレンズを光軸方向に移動させることで無限物点から至近物点へのフォーカシングを行い、フォーカシング群の焦点距離をｆＦ、前記第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
０．２ ＜｜ｆ２／ｆＦ｜ ＜ ０．４ （６）
なる条件を満足すること。

（Ｄ）
前記第１群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
１．１ ＜ ｜ｆ１／ｆｗ｜ ＜ １．７ （７）
なる条件を満足すること。
（Ｅ）
前記第４群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
１．５ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ ３．５ （８）
なる条件を満足すること。

次に上述した条件（Ａ）〜（Ｅ）までの技術的意味について以下に述べる。

（Ａ）本発明においては、防振レンズ群を負レンズ１枚で構成しているため、負レンズの形状が防振時の光学性能に大きく影響する。そのため、条件式（４）を満足するようにしている。条件式（４）は防振レンズ群である１枚の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径と像面側のレンズ面の曲率半径を規定したものであり、防振時の光学性能を良好にするためのものである。

条件式（４）の下限値を超えると負レンズの物体側のレンズ面の負の屈折力が強くなり過ぎて、防振時の像面特性が劣化する傾向となるので好ましくない。条件式（４）の上限値を超えると負レンズの物体側のレンズ面の負の屈折力が強くなり過ぎて、防振時のコマ収差が劣化する傾向となるので好ましくない。

更に好ましくは、条件式（４）の下限値を０．７０とすることが望ましい。また、条件式（４）の上限値を１．１０とすることが望ましい。

（Ｂ）防振レンズ群を負レンズ１枚で構成しているため、適度な防振敏感度を得つつ、防振時の光学性能を得るためには、該負レンズの材質の屈折率を適切に設定することが必要となる。そこで、条件式（５）を満足するようにしている。

条件式（５）の下限値を超えて屈折率が小さくなり過ぎると、適切な防振敏感度を確保しつつ、防振時の光学性能を良好する防振レンズの形状を設定することが困難となるので好ましくない。条件式（５）の上限値を超えると屈折率が高くなり過ぎると、レンズ面の曲率が小さくなり過ぎてレンズ加工が困難となるので好ましくない。

また、更に好ましくは、条件式（５）の下限値を１．５５とすることが望ましい。また、条件式（５）の上限値を１．６５とすることが望ましい。

（Ｃ）光学系全体を小型化するためには、防振レンズのみならず、フォーカス群の小型軽量も同時に図ることが好ましい。そこで比較的レンズ径の小さい第２群中の１枚のレンズを光軸方向に移動することでフォーカシングを行っている。

上記条件式（６）を満足するようにしている。条件式（６）は、フォーカス群である１枚のレンズの焦点距離と第２群全体の焦点距離の比に関し、フォーカシングにおける収差変動を抑制しつつ、小型化を図るためのものである。

条件式（６）の下限値を超えてフォーカス群の屈折力が弱くなり過ぎると、無限遠から至近の物点へのフォーカシングの移動量が増大し、第２群の全長が増大し、強いては光学全長が増大するので好ましくない。また、条件式（６）の上限値を超えてフォーカス群の屈折力が強くなり過ぎると、
（Ｄ）上述の条件式（７）を満足させるようにしている。条件式（７）は前記第１群と広角端における全系の焦点距離の比に関し、主に広角端における小型化と広角端において良好な像面湾曲を補正可能となり得る屈折力配置を設定するためのものである。

条件式（７）の下限値を超えて第１群の屈折力を強くし過ぎると特に広角端における像面湾曲の補正が困難となるので好ましくない。また、条件式（７）の上限値を超えて第１群の屈折力が弱くなり過ぎると特に広角端における光学全長が増大し、強いては第１群のレンズ径も増大するので好ましくない。また、更に好ましくは、条件式（７）の下限値を１．２とすることが望ましい。また、条件式（７）の上限値を１．５５とすることが望ましい。

（Ｅ）上述の条件式（８）を満足させるようにしている。広角端において比較的長いバックフォーカスを得るためには、前記第４群の屈折力を適切に設定する必要がある。条件式（８）は、第４群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定しており、バックフォーカスを確保しつつ、特に広角端における像面湾曲を良好に補正するためのものである。

条件式（８）の下限値を超えて第４群の屈折力が強くなり過ぎると、特に広角端における像面湾曲が大きくなり過ぎて補正が困難となるので好ましくない。また、上限値を超えて第４群の屈折力が弱くなり過ぎると広角端におけるバックフォーカスの確保が困難となる。また、ズーミングにおける各群の移動量が増大し、レンズ全長が長くなるので好ましくない。

更に好ましくは、条件式（８）の下限値を１．９とすることが望ましい。また、条件式（９）の上限値を３．１とすることが望ましい。

本発明は、上述のような光学系を有する光学機器（例えば撮像装置、画像投影装置やその他の光学機器）に、種々適用可能である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１、４、７、１０は、本発明における実施形態１〜４の光学系の断面図である。図２、５、８、１１は、本発明における実施形態１〜４の、広角端の物体距離無限時の収差図である。図３、７、９、１２は、本発明における実施形態１〜４の、望遠端の物体距離無限時の収差図である。それぞれの収差図は、左から順に、球面収差（軸上色収差）、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を表している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、破線はｆ線（４８６．１ｎｍ）を表している。

また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向、破線はｄ線のメリディオナル方向を表している。また、歪曲収差を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。数値実施例１〜４に、この実施形態１〜４の光学系のレンズデータを示す。

これらの数値実施例では、物体側からの各面の順序、各光学面の曲率半径ｒ、各光学面の間隔ｄ、各光学部材のｄ線における屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、光線有効径を示している。

また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、画角は全系の半画角、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離、ＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。

また、ズーム群データは、各レンズ群の焦点距離、光軸上の長さ、前側主点位置、後側主点位置を表している。

非球面は、光軸に垂直な方向にＲ離れた位置での、光軸方向の面位置をＳａｇ（Ｒ）とした時、

の関係を満足する形状であり、各非球面の非球面係数を各表に記す。

また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。尚、以下に記載する数値実施例１から４のレンズデータに基づく、各条件式の計算結果を表１に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 63.364 3.70 1.51742 52.4 38.84
2 358.167 0.15 37.47
3 56.269 1.60 1.62299 58.2 32.79
4 13.792 8.11 24.00
5 -116.492 1.20 1.62299 58.2 23.67
6 24.723 0.15 22.38
7 20.101 3.40 1.84666 23.9 22.53
8 39.388 (可変) 21.77
9 -265.085 1.55 1.51633 64.1 13.20
10 -37.674 3.60 13.20
11 16.450 0.95 1.84666 23.9 13.99
12 11.865 4.61 1.48749 70.2 13.51
13 -74.093 1.00 13.34
14(絞り) ∞ (可変) 13.08
15 -43.921 0.80 1.63980 34.5 11.10
16 21.534 2.10 1.78472 25.7 11.06
17 67.521 1.50 10.95
18 -66.044 1.00 1.62299 58.2 11.18
19 2867.414 (可変) 11.68
20 500.000 1.50 1.52996 55.8 16.83
21* -105.000 0.38 17.35
22 -343.002 3.50 1.48749 70.2 17.65
23 -22.567 (可変) 18.39
像面 ∞

非球面データ
第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.62677e-005 A 6= 2.37197e-008 A 8= 1.19633e-010 A10=-4.43531e-013

各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 18.55 34.98 53.38
Fナンバー 3.53 4.53 5.88
画角 36.37 21.33 14.35
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 119.02 112.40 121.50
BF 35.12 49.73 66.12

d 8 32.62 11.38 4.09
d14 3.02 6.95 10.00
d19 7.47 3.55 0.49
d23 35.12 49.73 66.12

入射瞳位置 25.13 21.56 19.60
射出瞳位置 -30.55 -27.04 -23.69
前側主点位置 38.44 40.60 41.25
後側主点位置 16.57 14.75 12.73

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -26.42 18.31 7.90 -5.96
2 9 25.97 11.71 3.90 -5.53
3 15 -33.68 5.40 1.58 -2.15
4 20 38.49 5.38 3.19 -0.55

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 148.15
2 3 -29.76
3 5 -32.63
4 7 44.86
5 9 84.85
6 11 -55.54
7 12 21.35
8 15 -22.48
9 16 39.50
10 18 -103.61
11 20 163.88
12 22 49.38



（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 71.013 3.70 1.51742 52.4 39.30
2 386.417 0.15 37.69
3 49.409 1.60 1.62299 58.2 32.47
4 13.781 8.15 24.00
5 -113.037 1.20 1.62299 58.2 23.65
6 24.847 0.15 22.32
7 20.129 3.40 1.84666 23.9 22.45
8 38.996 (可変) 21.66
9 -141.490 1.55 1.51633 64.1 13.20
10 -34.619 2.94 13.20
11 15.923 0.95 1.84666 23.9 13.87
12 11.528 4.61 1.48749 70.2 13.38
13 -89.739 1.00 13.20
14(絞り) ∞ (可変) 12.95
15 -71.598 1.00 1.62299 58.2 11.18
16 -1774.536 1.80 11.11
17 -39.604 0.80 1.63980 34.5 10.96
18 21.529 1.80 1.78472 25.7 11.18
19 73.592 (可変) 11.56
20 525.000 1.50 1.52996 55.8 16.44
21* -125.258 0.38 17.00
22 -364.901 3.50 1.48749 70.2 17.27
23 -21.534 (可変) 18.02
像面 ∞

非球面データ
第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.02484e-005 A 6= 5.39747e-009 A 8= 3.39783e-010 A10=-1.46608e-012

各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 18.55 35.02 53.40
Fナンバー 3.52 4.53 5.88
画角 36.37 21.31 14.35
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 117.60 111.14 120.30
BF 35.12 49.73 66.12

d 8 32.49 11.43 4.20
d14 2.53 6.36 9.31
d19 7.28 3.45 0.50
d23 35.12 49.73 66.12

入射瞳位置 25.17 21.49 19.46
射出瞳位置 -29.21 -25.92 -22.81
前側主点位置 38.37 40.30 40.80
後側主点位置 16.57 14.72 12.72

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -26.65 18.35 7.98 -5.90
2 9 26.16 11.05 3.35 -5.35
3 15 -34.38 5.40 2.11 -1.74
4 20 38.07 5.38 3.28 -0.46

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 167.48
2 3 -31.21
3 5 -32.59
4 7 45.39
5 9 88.33
6 11 -54.76
7 12 21.27
8 15 -119.79
9 17 -21.69
10 18 38.20
11 20 190.98
12 22 46.79



（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 112.433 3.50 1.51633 64.1 38.63
2 -294.423 0.15 37.28
3 99.411 1.50 1.67790 55.3 32.33
4 18.944 6.22 25.73
5 -119.837 1.40 1.62230 53.2 25.25
6 16.756 0.60 22.43
7 17.675 3.80 1.84666 23.9 22.57
8 36.426 (可変) 21.83
9 -407.138 1.80 1.51633 64.1 13.30
10 -46.178 (可変) 13.30
11 -22.974 1.00 1.60311 60.6 13.53
12 -39.906 (可変) 14.08
13 53.588 2.40 1.57135 53.0 14.90
14 -71.502 0.12 15.13
15 35.678 4.10 1.49700 81.5 15.30
16 -17.495 1.00 1.84666 23.9 15.20
17 -28.760 1.00 15.42
18(絞り) ∞ (可変) 14.93
19 -11601.020 1.00 1.60311 60.6 12.71
20 78.932 2.00 12.43
21 -119.366 0.80 1.63980 34.5 12.07
22 15.956 1.90 1.78472 25.7 11.98
23 42.150 (可変) 11.85
24 84.381 1.40 1.52996 30.8 16.30
25* 82.401 0.70 16.71
26 221.498 3.00 1.48749 70.2 16.90
27 -29.588 (可変) 17.48
像面 ∞

非球面データ
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.59162e-005 A 6= 2.04848e-008 A 8= 4.41306e-010 A10=-2.53473e-012

各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 18.55 35.81 53.40
Fナンバー 3.56 4.59 5.87
画角 36.37 20.88 14.35
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 121.70 117.56 128.48
BF 35.56 51.72 69.06

d 8 28.80 8.50 2.08
d10 4.30 5.40 5.99
d12 2.50 1.40 0.81
d18 2.00 7.19 10.40
d23 9.14 3.96 0.75
d27 35.56 51.72 69.06

入射瞳位置 23.86 20.95 19.54
射出瞳位置 -27.17 -24.15 -21.72
前側主点位置 36.92 39.86 41.53
後側主点位置 17.01 15.91 15.66

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -24.12 17.18 7.58 -4.99
2 9 100.71 1.80 1.34 0.15
3 11 -91.82 1.00 -0.87 -1.50
4 13 24.75 8.62 2.29 -3.83
5 19 -43.56 5.70 2.98 -1.13
6 24 54.38 5.10 3.14 -0.54

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 158.04
2 3 -34.79
3 5 -23.53
4 7 37.11
5 9 100.71
6 11 -91.82
7 13 53.99
8 15 24.24
9 16 -54.99
10 19 -129.99
11 21 -21.95
12 22 31.71
13 24 -8775.99
14 26 53.75



（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 133.750 3.40 1.51823 58.9 41.97
2 -406.357 0.15 40.63
3 70.758 1.50 1.60311 60.6 34.20
4 14.033 8.16 24.68
5 -243.832 1.20 1.62299 58.2 24.38
6 24.462 0.15 23.04
7 19.730 3.40 1.84666 23.9 23.20
8 37.345 (可変) 22.46
9 1089.900 1.55 1.51823 58.9 13.20
10 -44.873 3.60 13.20
11 16.413 0.95 1.84666 23.9 13.86
12 11.670 4.61 1.48749 70.2 13.38
13 -66.414 1.00 13.23
14(絞り) ∞ (可変) 12.96
15 -42.800 0.80 1.63980 34.5 11.08
16 21.010 1.90 1.78472 25.7 11.05
17 55.165 1.50 10.96
18 -70.725 1.00 1.58913 61.1 11.00
19 463.977 (可変) 11.11
20 170.680 1.50 1.58306 30.2 16.23
21* 233.884 0.38 16.89
22 168.465 3.50 1.59522 67.7 17.16
23 -24.554 (可変) 17.87
像面 ∞

非球面データ
第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.23486e-005 A 6=-4.55601e-008 A 8= 1.09316e-009 A10=-6.32986e-012

各種データ
ズーム比 3.04
広角 中間 望遠
焦点距離 17.55 34.43 53.40
Fナンバー 3.42 4.46 5.88
画角 37.89 21.64 14.35
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 118.18 110.63 120.32
BF 35.11 50.20 67.11

d 8 32.66 10.02 2.79
d14 2.70 6.62 9.68
d19 7.47 3.55 0.49
d23 35.11 50.20 67.11

入射瞳位置 23.87 20.12 18.16
射出瞳位置 -31.06 -27.14 -23.42
前側主点位置 36.77 39.23 40.06
後側主点位置 17.56 15.77 13.71

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -26.18 17.96 6.63 -6.82
2 9 25.69 11.71 3.91 -5.55
3 15 -30.72 5.20 1.51 -2.12
4 20 35.25 5.38 3.08 -0.47

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 194.60
2 3 -29.32
3 5 -35.62
4 7 45.39
5 9 83.20
6 11 -52.52
7 12 20.76
8 15 -21.92
9 16 42.21
10 18 -104.10
11 20 1073.86
12 22 36.25

以下、各実施形態における詳細な構成について説明する。実施形態１は、物体側より順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、絞りを含む正の第４レンズ群で構成される、変倍比２．９倍のネガティブリードタイプの４群ズームレンズを紹介している。但し、メカ構造の簡易化を図るために、第２群と第４群は、変倍に際して一体で移動するようにしているが、一体で移動しなくても良い。

第２群の最も物体側に位置する正レンズ１枚を無限遠から至近の物体に対して光軸に沿って像面側へ移動することでフォーカシングを行っている。フォーカス群を１枚構成とすることでフォーカス群の軽量化を図っている。

第３レンズ群を負レンズ１枚と正レンズ１枚で構成された第３Ａ群と、負レンズ１枚で構成された第３Ｂ群とで構成し、第３Ｂ群を光軸に対して略垂直方向に移動させることで防振を行っている。防振レンズ群を１枚構成とすることで軽量化を図っている。

絞りは前記第２群の最も像面側に配置している。但し、絞りは、第２群の中、もしくは、第３群の物体側に配置しても良い。

実施形態２は、物体側より順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、絞りを含む正の第４レンズ群で構成される、変倍比２．９倍のネガティブリードタイプの４群ズームレンズを紹介している。但し、メカ構造の簡易化を図るために、第２群と第４群は、変倍に際して一体で移動するようにしているが、一体で移動しなくても良い。

第２群の最も物体側に位置する正レンズ１枚を無限遠から至近の物体に対して光軸に沿って像面側へ移動することでフォーカシングを行っている。フォーカス群を１枚構成とすることでフォーカス群の軽量化を図っている。

第３レンズ群を負レンズ１枚で構成された第３Ａ群と、負レンズ１枚と正レンズ１枚で構成された第３Ｂ群とで構成し、第３Ａ群を光軸に対して略垂直方向に移動させることで防振を行っている。防振レンズ群を１枚構成とすることで軽量化を図っている。

絞りは前記第２群の最も像面側に配置している。但し、絞りは、第２群の中、もしくは、第３群の物体側に配置しても良い。

実施形態３は、物体側より順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、絞りを含む正の第４レンズ群で構成される、変倍比２．９倍のネガティブリードタイプの４群ズームレンズを紹介している。但し、メカ構造の簡易化を図るために、第２群と第４群は、変倍に際して一体で移動するようにしているが、一体で移動しなくても良い。

第２群の物体側から２番目に位置する負レンズ１枚を無限遠から至近の物体に対して光軸に沿って物体側へ移動することでフォーカシングを行っている。フォーカス群を１枚構成とすることでフォーカス群の軽量化を図っている。また、フォーカス群は、ズーミンングに際して第２群とは異なる移動奇跡で移動させているが、第２群と一体移動でも同様の効果は得られる。

第３レンズ群を負レンズ１枚で構成された第３Ａ群と、負レンズ１枚と正レンズ１枚で構成された第３Ｂ群とで構成し、第３Ａ群を光軸に対して略垂直方向に移動させることで防振を行っている。防振レンズ群を１枚構成とすることで軽量化を図っている。絞りは前記第２群の最も像面側に配置している。但し、絞りは、第２群の中、もしくは、第３群の物体側に配置しても良い。

実施形態４は、物体側より順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、絞りを含む正の第４レンズ群で構成される、変倍比２．９倍のネガティブリードタイプの４群ズームレンズを紹介している。但し、メカ構造の簡易化を図るために、第２群と第４群は、変倍に際して一体で移動するようにしているが、一体で移動しなくても良い。

第２群の最も物体側に位置する正レンズ１枚を無限遠から至近の物体に対して光軸に沿って像面側へ移動することでフォーカシングを行っている。フォーカス群を１枚構成とすることでフォーカス群の軽量化を図っている。

第３レンズ群を負レンズ１枚と正レンズ１枚で構成された第３Ａ群と、負レンズ１枚で構成された第３Ｂ群とで構成し、第３Ｂ群を光軸に対して略垂直方向に移動させることで防振を行っている。防振レンズ群を１枚構成とすることで軽量化を図っている。絞りは前記第２群の最も像面側に配置している。但し、絞りは、第２群の中、もしくは、第３群の物体側に配置しても良い。

以上、本発明の好ましい光学系の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

ＳＰ 絞り、ＩＰ 撮像面、Ｌ１〜Ｌ４ 第１レンズ群〜第４レンズ群、
ｆｏｃｕｓ フォーカス群と、無限から至近物点へかけてのフォーカス群の移動方向

Claims (6)

1. 物体側から順に負の第１群、正の第２群、負の第３群、正の第４群からなり、広角端から望遠端にかけて、第１群と第２群の群間隔を小さく、第２群と第３群の群間隔を大きく、第３群と第４群の群間隔を小さくなるように第２群、第３群、第４群を共に物体側へ移動させることでズーミングを行い、該第３群を負の第３Ａ群、負の第３Ｂ群からなり、第３Ａ群、もしくは、第３Ｂ群の内、一方を負レンズ１枚、もう一方を負レンズと正レンズで構成し、負レンズ１枚のレンズ群のみを光軸と垂直方向に移動させて防振を行い、防振を行う負レンズの焦点距離と材質のアッベ数を各々ｆｉｓ、Ｖｄｉｓ、第１群全体の焦点距離をｆ１、第３群全体の焦点距離をｆ３、
   ０．２ ＜ ｆ３／ｆ３ｉｓ ＜ ０．４５
   ４５ ＜ Ｖｄｉｓ ＜ ７５
   ０．４ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ０．９
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記防振を行う負レンズの物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ１ｉｓ、Ｒ２ｉｓとしたとき、
   ０．５ ＜ ｜（Ｒ１ｉｓ＋Ｒ２ｉｓ）／（Ｒ１ｉｓ−Ｒ２ｉｓ） ｜＜ １．５
   なる条件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。
3. 前記防振を行う負レンズの材質の屈折率をＮｉｓとしたとき、
   １．４９ ＜ Ｎｄｉｓ ＜ １．７５
   なる条件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。
4. 前記第２群中の一枚のレンズを光軸方向に移動させることで無限物点から至近物点へのフォーカシングを行い、フォーカシング群の焦点距離をｆＦ、前記第２群の焦点距離をｆ２としたとき、
   ０．２ ＜｜ｆ２／ｆＦ｜ ＜ ０．４
   なる条件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。
5. 前記第１群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
   １．１ ＜ ｜ｆ１／ｆｗ ｜＜ １．７
   なる条件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。
6. 前記第４群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたとき、
   １．５ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ ３．５
   なる条件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。