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JP6146870B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、一眼レフカメラやミラーレスカメラ等のデジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ等に用いられるズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
一眼レフカメラやミラーレスカメラ等のデジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ等に用いられるズームレンズに関して、高倍率化に適したズームタイプとして、正負正正の４群タイプが広く知られている。近年、オートフォーカスを高速化するためにいずれかのレンズ群を分割し、少ないレンズ枚数でフォーカシングするレンズタイプが現れてきた。
特に、負の第２レンズ群の像側に負の第３レンズ群を配置し、第３レンズ群でフォーカシングを行うタイプは、特に望遠側において他のズームタイプに較べてフォーカシングのための移動量が少なくてすむ。
また、広角端から望遠側への変倍の際に、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広がるように移動させることにより、望遠側でのフォーカス移動距離が確保でき、至近距離を短くするのに有利である。
このような正負負正正の５群タイプのズームレンズとしては、特許文献１の実施例１や、特許文献２の実施例１等が知られている。
特開２０１３−１９５７４８号公報 特開２０１４−４４２４９号公報
ところで、近年のデジタルカメラ等の小型化や高画質化に伴い、ズームレンズも高倍率でありながら全長が短いものが求められてきているといった傾向がある。しかしながら、特許文献１の実施例１のズームレンズは全長が長く、また特許文献２の実施例１のズームレンズはズーム倍率が不十分であるため、このような要望を満たせていない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高倍率でありながら全長が短いズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明のズームレンズは、物体側から順に連続して、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、変倍の際に、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レンズ群は、互いに間隔を変化させるように移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第１レンズ群、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群は、望遠端にて広角端よりも物体側に位置し、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、正レンズ、正レンズから実質的になり、第２レンズ群は、物体側から順に、像側に物体側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから実質的になり、第３レンズ群は、物体側に像側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズのみから実質的になり、フォーカスの際に移動し、第５レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズのみから実質的になり正の屈折力を有する第５Ａレンズ群、物体側から順に両凹レンズと両凸レンズから実質的になり負の屈折力を有する第５Ｂレンズ群から実質的になり、下記条件式（１）を満足することを特徴とする。
０．２２＜ｆＷ／ｆ１＜０．２７ …（１）
ただし、ｆＷ：広角端での全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
なお、下記条件式（１−１）を満足すればより好ましい。
０．２３＜ｆＷ／ｆ１＜０．２６ …（１−１）
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２−１）を満足すればより好ましい。
−４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−０．７ …（２）
−４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−１ …（２−１）
ただし、ｆ５：第５レンズ群の焦点距離、ｆ５Ｂ：第５Ｂレンズ群の焦点距離とする。
また、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群から実質的になり、第４Ｂレンズ群のみを光軸に垂直な方向に移動して防振を行うものとすることが好ましい。
また、第４Ｂレンズ群は、正レンズと負レンズから実質的になることが好ましい。
また、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３−１）を満足すればより好ましい。
１１．５＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜２０ …（３）
１２＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜１８ …（３−１）
ただし、νｄ４Ｂｎ：第４Ｂレンズ群を構成する負レンズのｄ線基準のアッベ数、νｄ４Ｂｐ：第４Ｂレンズ群を構成する正レンズのｄ線基準のアッベ数とする。
また、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４−１）を満足すればより好ましい。
０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．５ …（４）
０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．４ …（４−１）
ただし、Ｎｄ４Ｂｐ：第４Ｂレンズ群を構成する正レンズのｄ線の屈折率、Ｎｄ４Ｂｎ：第４Ｂレンズ群を構成する負レンズのｄ線の屈折率とする。
また、第４Ｂレンズ群は、物体側から順に正レンズと負レンズから実質的になり、第４Ｂレンズ群の正レンズと負レンズはお互いに接合されており、この接合における接合面は、像側に凸面を向けており、第４Ｂレンズ群を構成するレンズ面で最も曲率半径の絶対値が小さいことが好ましい。
また、第５Ｂレンズ群の両凹レンズと両凸レンズはお互いに接合されていることが好ましい。
また、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５−１）を満足すればより好ましい。
−８＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５）
−６．４＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５−１）
ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ２３Ｔ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離とする。
また、第４Ａレンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズと負レンズの接合から実質的になることが好ましい。
また、第３レンズ群は、近距離へのフォーカスの際に物体側に移動することが好ましい。
また、第３レンズ群の負レンズは、両面が非球面であることが好ましい。
また、最も像側に、正の屈折力を有する第６レンズ群を有することが好ましい。
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたものである。
なお、上記「〜から実質的になる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスクやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。
また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。
本発明のズームレンズは、物体側から順に連続して、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、変倍の際に、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レンズ群は、互いに間隔を変化させるように移動し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第１レンズ群、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群は、望遠端にて広角端よりも物体側に位置し、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、正レンズ、正レンズから実質的になり、第２レンズ群は、物体側から順に、像側に物体側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから実質的になり、第３レンズ群は、物体側に像側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズのみから実質的になり、フォーカスの際に移動し、第５レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズのみから実質的になり正の屈折力を有する第５Ａレンズ群、物体側から順に両凹レンズと両凸レンズから実質的になり負の屈折力を有する第５Ｂレンズ群から実質的になり、下記条件式（１）を満足するものとしたので、高倍率でありながら全長が短いズームレンズとすることが可能となる。
０．２２＜ｆＷ／ｆ１＜０．２７ …（１）
また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、全長が短く小型でありながら、高倍率の画像を取得することができる。
本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）の光路図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１のズームレンズの各収差図 本発明の実施例２のズームレンズの各収差図 本発明の実施例３のズームレンズの各収差図 本発明の実施例４のズームレンズの各収差図 本発明の実施例５のズームレンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図、図２は上記ズームレンズの光路図である。図１および図２に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１および図２においては、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図１では各レンズ群の移動軌跡を合わせて示しており、図２では軸上光束ｗａと最大画角の光束ｗｂを合わせて示している。
図１に示すように、このズームレンズは、物体側から順に連続して、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５を有する。
このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１および図２では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
このズームレンズは、変倍の際に、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、第５レンズ群Ｇ５は、互いに間隔を変化させるように移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は、望遠端にて広角端よりも物体側に位置するように構成されている。
また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、正レンズＬ１２、正レンズＬ１３からなる。第１レンズ群Ｇ１において正レンズを２枚とすることで、望遠端の球面収差を抑制しつつ、正レンズ全体での屈折力を上げ、負レンズとの組合せで軸上色収差を好適に補正することができる。なお、正レンズの枚数を４枚以上とすると、光軸方向の厚さ、有効径が増大してしまうため好ましくない。また、最も物体側のレンズＬ１１を像側に凹面を向けた負メニスカスとすることで、広角側で周辺部の倍率色収差が補正過剰になるのを防止することができる。
また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に物体側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３からなる。この第２レンズ群Ｇ２は、変倍の主な作用を有する。第２レンズ群Ｇ２において負レンズを２枚とすることで、負レンズで発生する諸収差、特に球面収差、歪曲収差の発生を抑える効果がある。また、最も像側に正レンズを配置することで、特に望遠側で発生しやすい補正過剰な球面収差や、軸上色収差を補正するのに効果がある。
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に像側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズＬ３１のみからなり、フォーカスの際に移動するように構成されている。第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数を１枚とすることで、フォーカシングレンズ群である第３レンズ群Ｇ３を軽量に構成することができるため、フォーカシングの高速化につながる。ＡＦ（オートフォーカス）の方式によらず高速化の効果が期待できるが、コントラストＡＦでウォブリングを行う場合はより軽量化が必要になるため、高い効果が期待できる。
また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１のみからなり正の屈折力を有する第５Ａレンズ群Ｇ５Ａ、物体側から順に両凹レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３からなり負の屈折力を有する第５Ｂレンズ群Ｇ５Ｂからなる。このような構成とすることで、全長を短縮しつつ、非点収差、歪曲収差の発生を抑えやすくなる。
また、下記条件式（１）を満足するように構成されている。この条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、望遠側での全長を短縮するのに効果がある。また、条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、変倍比を大きく取りやすくすることができる。なお、下記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．２２＜ｆＷ／ｆ１＜０．２７ …（１）
０．２３＜ｆＷ／ｆ１＜０．２６ …（１−１）
ただし、ｆＷ：広角端での全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
本実施形態のズームレンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましい。この条件式（２）の下限以下とならないようにすることで、望遠側での歪曲収差の発生を抑制することができる。また、条件式（２）の上限以上とならないようにすることで、望遠側での全長を短縮するのに効果がある。なお、下記条件式（２−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
−４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−０．７ …（２）
−４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−１ …（２−１）
ただし、ｆ５：第５レンズ群の焦点距離、ｆ５Ｂ：第５Ｂレンズ群の焦点距離とする。
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｇ４Ａ、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂからなり、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂのみを光軸に垂直な方向に移動して防振を行うものとすることが好ましい。このような構成とすることで、全長を短縮しつつ、防振感度を有効に高めやすくすることができる。
また、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、正レンズＬ４４と負レンズＬ４５から実質的になることが好ましい。このような構成とすることで、防振時の非点収差の変動を抑制することができる。
また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。この条件式（３）の下限以下とならないようにすることで、防振時の色収差の変動を抑制することができる。また、条件式（３）の上限以上とならないようにすることで、軸上色収差が補正不足となるのを抑制することができる。なお、下記条件式（３−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１１．５＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜２０ …（３）
１２＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜１８ …（３−１）
ただし、νｄ４Ｂｎ：第４Ｂレンズ群を構成する負レンズのｄ線基準のアッベ数、νｄ４Ｂｐ：第４Ｂレンズ群を構成する正レンズのｄ線基準のアッベ数とする。
また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。この条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、防振時の非点収差の変動を抑制することができる。また、条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、軸上色収差の発生を抑制することができる。なお、下記条件式（４−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．５ …（４）
０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．４ …（４−１）
ただし、Ｎｄ４Ｂｐ：第４Ｂレンズ群を構成する正レンズのｄ線の屈折率、Ｎｄ４Ｂｎ：第４Ｂレンズ群を構成する負レンズのｄ線の屈折率とする。
また、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、物体側から順に正レンズＬ４４と負レンズＬ４５から実質的になり、これら正レンズＬ４４と負レンズＬ４５はお互いに接合されており、この接合における接合面は、像側に凸面を向けており、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを構成するレンズ面で最も曲率半径の絶対値が小さいことが好ましい。
正レンズＬ４４と負レンズＬ４５を接合することで、分離した場合に較べ、高次収差の発生を抑制し、また、レンズ同士の偏心感度を抑えるのに有利となる。また、像側に凸面を向けた接合面とすることで、周辺画角の主光線が接合面に入射する角度が小さく、非点収差の発生を抑制し、防振時の非点収差の変動が抑制される。その結果、防振補正量を大きく取ることができる。また、接合面の曲率半径の絶対値を第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを構成するレンズ面で最も小さくすることで、接合による効果を顕著とすることができる。
また、第５Ｂレンズ群の両凹レンズＬ５２と両凸レンズＬ５３はお互いに接合されていることが好ましい。このような構成とすることで、両凹レンズＬ５２の負の屈折力を高めつつ、分離した場合に発生する高次収差の抑制、レンズ同士の偏心感度を抑えるのに有利となる。
また、下記条件式（５）を満足することが好ましい。この条件式（５）の下限以下とならないようにすることで、広角端での歪曲収差を抑制することができる。また、条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、高倍率にしやすくすることができる。なお、下記条件式（５−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
−８＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５）
−６．４＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５−１）
ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ２３Ｔ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離とする。
また、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、正レンズＬ４１、正レンズＬ４２と負レンズＬ４３の接合からなることが好ましい。このような構成とすることで、主点が第３レンズ群Ｇ３側に寄り、全長の短縮、高倍率化に有利となる。
また、第３レンズ群Ｇ３は、近距離へのフォーカスの際に物体側に移動することが好ましい。このような構成とすることで第２レンズ群Ｇ２の負のパワーを強くできるため、全長を短縮するのに効果があるとともに、第１レンズ群Ｇ１の径を小さくすることができる。
また、第３レンズ群Ｇ３の負レンズＬ３１は、両面が非球面であることが好ましい。このような構成とすることで、フォーカス時の球面収差、非点収差の変動を抑えることができる。
また、最も像側に、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６を有することが好ましい。このような構成とすることで、広角端での像面への入射角、望遠端での歪曲収差、倍率色収差を抑制しやすくすることができる。
本ズームレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
また、図１および図２に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
まず、実施例１のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２〜５に対応した図３〜６においては、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
実施例１のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１〜第６レンズ群Ｇ６が配列されてなる６群構成のズームレンズである。実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面の間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜５についても基本的に同様である。
表１のレンズデータにおいて、面番号の欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加する面番号を示し、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には各面とその次の面との光軸Ｚ上の間隔を示す。また、ｎｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。
ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍の際に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[面番号]と記載している。このＤＤ[面番号]に対応する数値は表３に示している。
表２の諸元に関するデータに、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．、全画角２ωの値を示す。
基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および移動面の間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。
表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、下記式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３…２０）の値である。
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３…２０）
実施例１のズームレンズの各収差図を図７に示す。なお、図７中の上段左側から順に広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図７中の中段左側から順に中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図７中の下段左側から順に望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) 、ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線、短破線、点線で示す。なお、球面収差図のＦＮｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。
次に、実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１〜第６レンズ群Ｇ６が配列されてなる６群構成のズームレンズである。実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、移動面の間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図８に示す。
次に、実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１〜第６レンズ群Ｇ６が配列されてなる６群構成のズームレンズである。実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、移動面の間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図９に示す。
次に、実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１〜第６レンズ群Ｇ６が配列されてなる６群構成のズームレンズである。実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面の間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図１０に示す。
次に、実施例５のズームレンズについて説明する。実施例５のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５が配列されてなる５群構成のズームレンズである。実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、移動面の間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図１１に示す。
実施例１〜５のズームレンズの条件式（１）〜（５）に対応する値を表２１に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表２１に示す値はこの基準波長におけるものである。
以上のデータから、実施例１〜５のズームレンズは全て、条件式（１）〜（５）を満たしており、７倍程度の高倍率でありながら全長が短いズームレンズであることが分かる。
次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図１２に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いたミラーレス一眼カメラの一構成例を示す外観図を示している。
特に図１２（Ａ）は、このカメラを前側から見た外観を示し、図１２（Ｂ）は、このカメラを背面側から見た外観を示している。このカメラは、カメラ本体１０を備え、そのカメラ本体１０の上面側には、レリーズボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。カメラ本体１０の背面側には、表示部３６と操作部３４，３５とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像を表示するためのものである。
カメラ本体１０の前面側中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７により交換レンズ２０がカメラ本体１０に装着されるようになっている。交換レンズ２０は、鏡筒内にレンズ部材を収納したものである。カメラ本体１０内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラでは、レリーズボタン３２を押圧操作することにより、１フレーム分の静止画の撮影が行われ、この撮影で得られる画像データがカメラ本体１０内の記録媒体（図示せず）に記録される。
このようなミラーレス一眼カメラにおける交換レンズ２０として、本実施形態によるズームレンズを用いることで、カメラ全体の全長を短くして小型化できるとともに、高倍率の映像を得ることができる。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
１０ カメラ本体
２０ 交換レンズ
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
Ｌ１１〜Ｌ６１ レンズ
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (19)

  1. 物体側から順に連続して、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有し、
    変倍の際に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群は、互いに間隔を変化させるように移動し、
    前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔は広角端に比べ望遠端で縮小し、
    前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群は、望遠端にて広角端よりも物体側に位置し、
    前記第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、正レンズ、正レンズから実質的になり、
    前記第２レンズ群は、物体側から順に、像側に物体側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズ、両凹レンズ、両凸レンズから実質的になり、
    前記第３レンズ群は、物体側に像側よりも曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズのみから実質的になり、フォーカスの際に移動し、
    前記第５レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズのみから実質的になり正の屈折力を有する第５Ａレンズ群、物体側から順に両凹レンズと両凸レンズから実質的になり負の屈折力を有する第５Ｂレンズ群から実質的になり、
    下記条件式（１）を満足する
    ことを特徴とするズームレンズ。
    ０．２２＜ｆＷ／ｆ１＜０．２７ …（１）
    ただし、
    ｆＷ：広角端での全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  2. 下記条件式（２）を満足する
    請求項１記載のズームレンズ。
    −４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−０．７ …（２）
    ただし、
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ５Ｂ：前記第５Ｂレンズ群の焦点距離
  3. 前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群から実質的になり、
    該第４Ｂレンズ群のみを光軸に垂直な方向に移動して防振を行う
    請求項１または２記載のズームレンズ。
  4. 前記第４Ｂレンズ群は、正レンズと負レンズから実質的になる
    請求項３記載のズームレンズ。
  5. 下記条件式（３）を満足する
    請求項４記載のズームレンズ。
    １１．５＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜２０ …（３）
    ただし、
    νｄ４Ｂｎ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記負レンズのｄ線基準のアッベ数
    νｄ４Ｂｐ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記正レンズのｄ線基準のアッベ数
  6. 下記条件式（４）を満足する
    請求項４または５記載のズームレンズ。
    ０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．５ …（４）
    ただし、
    Ｎｄ４Ｂｐ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記正レンズのｄ線の屈折率
    Ｎｄ４Ｂｎ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記負レンズのｄ線の屈折率
  7. 前記第４Ｂレンズ群は、物体側から順に正レンズと負レンズから実質的になり、
    前記第４Ｂレンズ群の前記正レンズと前記負レンズはお互いに接合されており、
    該接合における接合面は、像側に凸面を向けており、前記第４Ｂレンズ群を構成するレンズ面で最も曲率半径の絶対値が小さい
    請求項３から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
  8. 前記第５Ｂレンズ群の前記両凹レンズと前記両凸レンズはお互いに接合されている
    請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
  9. 下記条件式（５）を満足する
    請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
    −８＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５）
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２３Ｔ：望遠端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の合成焦点距離
  10. 前記第４Ａレンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズと負レンズの接合から実質的になる
    請求項３から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
  11. 前記第３レンズ群は、近距離へのフォーカスの際に物体側に移動する
    請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
  12. 前記第３レンズ群の負レンズは、両面が非球面である
    請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
  13. 最も像側に、正の屈折力を有する第６レンズ群を有する
    請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
  14. 下記条件式（１−１）を満足する
    請求項１から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
    ０．２３＜ｆＷ／ｆ１＜０．２６ …（１−１）
  15. 下記条件式（２−１）を満足する
    請求項１から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
    −４＜ｆ５／ｆ５Ｂ＜−１ …（２−１）
    ただし、
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ５Ｂ：前記第５Ｂレンズ群の焦点距離
  16. 下記条件式（３−１）を満足する
    請求項５記載のズームレンズ。
    １２＜νｄ４Ｂｎ−νｄ４Ｂｐ＜１８ …（３−１）
    ただし、
    νｄ４Ｂｎ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記負レンズのｄ線基準のアッベ数
    νｄ４Ｂｐ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記正レンズのｄ線基準のアッベ数
  17. 下記条件式（４−１）を満足する
    請求項６記載のズームレンズ。
    ０．１５＜Ｎｄ４Ｂｐ−Ｎｄ４Ｂｎ＜０．４ …（４−１）
    ただし、
    Ｎｄ４Ｂｐ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記正レンズのｄ線の屈折率
    Ｎｄ４Ｂｎ：前記第４Ｂレンズ群を構成する前記負レンズのｄ線の屈折率
  18. 下記条件式（５−１）を満足する
    請求項１から１７のいずれか１項記載のズームレンズ。
    −６．４＜ｆ１／ｆ２３Ｔ＜−５．５ …（５−１）
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２３Ｔ：望遠端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の合成焦点距離
  19. 請求項１から１８のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
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