JP5413578B2 - 広角ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、広角ズームレンズ、さらに詳しくは、画角１００°を超え、ズーム比２倍を超える一眼レフデジタルカメラ用の超広角、高ズーム比２以上の広角ズームレンズに関する。
従来の一眼レフレックスカメラ用超広角ズームレンズとしては、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端より望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少し、前記第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、前記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少するズームレンズであって、広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群と第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ２，ｆ４とするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
３．１＜ｆ４／ｆｗ＜４．５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
３．１＜ｆ４／ｆｗ＜４．５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
これらの従来の広角ズームレンズは、負、正、負、正の屈折力を持つレンズ群からなる４群ズームレンズタイプである。これらの従来の広角ズームレンズにおいては、広角端の画角が１００°を超えると共に、２倍以上のズーム比を実現しようとしている。
すなわち、特許文献１は、広角端の画角が１０５．８°程度、ズーム比１．９５〜２．３６程度が開示されている。
すなわち、特許文献１は、広角端の画角が１０５．８°程度、ズーム比１．９５〜２．３６程度が開示されている。
これら従来の広角ズームレンズには、第１群内は複数非球面を用いることが一般的になっている。特に、例えば特許文献１のように、最も物体側のレンズを像面へ凹面を向けた非常に強い負の屈折力を持つメニスカスレンズとしている。これらのレンズは、物体側の第１面を非球面とすることにより、画角を広くし、第１群の小型化を図り、諸収差を補正している。
上記文献１によって提案されているズームレンズは、最も物体側のレンズは負の屈折力を強く設定することにより、加工可能な硝材ガラスの表面を非球面とし、広角端の画角を１０５°程度とし、前枠の有効径を小さく抑えることができる等の利点を有している。しかし、広角端の画角をさらに大きくすることは困難である。
また、広角端の画角を１０５°程度にするとともに、前枠有効径の小型化を実現するために、第１レンズの第１面の非球面形状は、光軸から有効径の３割前後まで、面の法線角度の変化度合いすなわち増加スピードが緩く、３割前後から１０割まで面の法線角度の増加スピードが速くなる。その結果、広角端像高の３〜５割範囲の像面湾曲と非点収差を補正することが困難となっている。
（発明の目的）
本発明は前記従来例を鑑みなされたもので、広角端の画角が１１０°を超えるズームレンズにおいて、２倍以上のズーム比を実現すると共に、第１群を小型化した広角ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明は前記従来例を鑑みなされたもので、広角端の画角が１１０°を超えるズームレンズにおいて、２倍以上のズーム比を実現すると共に、第１群を小型化した広角ズームレンズを提供することを目的とする。
本発明は、
物体から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、各レンズ群を移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、負の屈折力の第１レンズ群の前群レンズ群、負の屈折力の第１レンズ群の後群レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離へのフォーカシングを第１レンズ群の後群レンズ群を物体側へ移動させて行い、第１レンズ群の最も物体側のレンズを像側へ凹面を向けた負メニスカスレンズとし、このレンズに両面非球面を設け、第１レンズ群の前群レンズ群と後群レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満たすようにしたことを特徴とする広角ズームレンズ。
条件式（１）3.5 ≦ ｜f1b／f1a| ≦ 6.0
但し、
f1a：第1レンズ群の前群レンズ群の焦点距離
f1b：第1レンズ群の後群レンズ群の焦点距離
条件式（２）3.5 ≦ θ25 ≦ 6.5
条件式（３）4.5 ≦ θ100／θ25 ≦ 7.0
但し、
θ25：第1レンズの物体側の非球面有効径の2.5割の高さにおける面の法線角度
θ100：第1レンズの物体側の非球面有効径の10割の高さにおける面の法線角度。
条件式（５）0.7 ≦ G1R2／F1 ≦ 0.9
但し、
G1R2：第1レンズの像面側の面の曲率半径
F1：第1レンズ群の焦点距離
である。
物体から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、各レンズ群を移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、負の屈折力の第１レンズ群の前群レンズ群、負の屈折力の第１レンズ群の後群レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離へのフォーカシングを第１レンズ群の後群レンズ群を物体側へ移動させて行い、第１レンズ群の最も物体側のレンズを像側へ凹面を向けた負メニスカスレンズとし、このレンズに両面非球面を設け、第１レンズ群の前群レンズ群と後群レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満たすようにしたことを特徴とする広角ズームレンズ。
条件式（１）3.5 ≦ ｜f1b／f1a| ≦ 6.0
但し、
f1a：第1レンズ群の前群レンズ群の焦点距離
f1b：第1レンズ群の後群レンズ群の焦点距離
条件式（２）3.5 ≦ θ25 ≦ 6.5
条件式（３）4.5 ≦ θ100／θ25 ≦ 7.0
但し、
θ25：第1レンズの物体側の非球面有効径の2.5割の高さにおける面の法線角度
θ100：第1レンズの物体側の非球面有効径の10割の高さにおける面の法線角度。
条件式（５）0.7 ≦ G1R2／F1 ≦ 0.9
但し、
G1R2：第1レンズの像面側の面の曲率半径
F1：第1レンズ群の焦点距離
である。
本発明の実施態様は、以下のとおりである。
さらに、条件式（４） Ymax/Fw ≧ 1.3
を満たすようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の広角ズームレンズ。
但し、
Ymax： 最大像高（実像高）
Fw ： 全系の広角端での焦点距離
さらに、条件式（４） Ymax/Fw ≧ 1.3
を満たすようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の広角ズームレンズ。
但し、
Ymax： 最大像高（実像高）
Fw ： 全系の広角端での焦点距離
（発明の条件式の説明）
広角端で１１０°以上の画角を確保し、第１群の有効径を小型化するため、条件式（１）を規定した。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群の前群レンズ群のパワーが（パワー＝焦点距離の逆数）弱くなって、広角端の画角が１１０°を実現することが困難になる。条件式（１）の下限を超えると、さらに、第１群の有効径小型化が困難となり、また非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群の後群レンズ群のパワーが弱くなって、フォーカス移動量が大きくなる。条件式（１）の上限を超えると、さらに、第１レンズ群の前群レンズ群とフォーカス群が干渉しがちになり、また球面収差、色収差等が発生する。
条件式（１）を、4.0 ≦ ｜f1b／f1a| ≦ 5.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
広角端で１１０°以上の画角を確保し、第１群の有効径を小型化するため、条件式（１）を規定した。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群の前群レンズ群のパワーが（パワー＝焦点距離の逆数）弱くなって、広角端の画角が１１０°を実現することが困難になる。条件式（１）の下限を超えると、さらに、第１群の有効径小型化が困難となり、また非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群の後群レンズ群のパワーが弱くなって、フォーカス移動量が大きくなる。条件式（１）の上限を超えると、さらに、第１レンズ群の前群レンズ群とフォーカス群が干渉しがちになり、また球面収差、色収差等が発生する。
条件式（１）を、4.0 ≦ ｜f1b／f1a| ≦ 5.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（２）と条件式（３）は、最も物体側の負メニスカスレンズの物体側の面の非球面形状を規定した。条件式（２）の下限を超えると、最も物体側の第１レンズの第１面の法線角度が光軸から２．５割まで小さくなって、広角端の３〜５割の像面湾曲と非点収差を抑えることが困難となる。
条件式（２）の上限を超えると、第１レンズのパワーが弱くなって、広角端で１１０°の画角を確保することが困難となる。条件式（２）の上限を超えると、さらに、球面収差、歪曲収差等が発生する。
条件式（２）を、3.8 ≦ θ25 ≦ 5.2
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（２）の上限を超えると、第１レンズのパワーが弱くなって、広角端で１１０°の画角を確保することが困難となる。条件式（２）の上限を超えると、さらに、球面収差、歪曲収差等が発生する。
条件式（２）を、3.8 ≦ θ25 ≦ 5.2
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（３）の下限を超えると、広角端で、１０割像高の非点収差と象面湾曲とディストーション収差を抑えることが困難となる。
条件式（３）の上限を超えると、第１負のメニスカス非球面ガラスモルトは、加工することが困難となる。条件式（３）の上限を超えると、さらに、非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式（３）を、5.3 ≦ θ100／θ25 ≦ 7.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（３）の上限を超えると、第１負のメニスカス非球面ガラスモルトは、加工することが困難となる。条件式（３）の上限を超えると、さらに、非点収差、像面湾曲等が発生する。
条件式（３）を、5.3 ≦ θ100／θ25 ≦ 7.0
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（４）は、最大像高と全光学系の広角端での焦点距離の関係を規定する。条件式（４）の下限を超えると、像高が足りないあるいは１１０°の画角を達成できない等の問題が発生する。
条件式（４）を、1.35 ≦ Ymax/Fw ≦ 1.45
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（４）を、1.35 ≦ Ymax/Fw ≦ 1.45
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（５）は、最も物体側の負メニスカスレンズの像面側の面の曲率半径と第１群の焦点距離の比を規定した。条件式（５）の下限を超えると、第１レンズの第２面の曲率半径が強くなって、ガラスモルトレンズすなわちガラス非球面の面形状が強すぎると、加工が困難となる。条件式（５）の下限を超えると、さらに、時点収差、歪曲収差等が発生する。
条件式（５）の上限を超えると、第１レンズは強いパワーを持つため、第１面の曲率半径が大きくなり、広角端の１１０°の画角を実現するため、第１面の法線角度は光軸から周辺まで、増加スピードが緩く、３割前後から面の法線角度の増加スピードが急に大きくなる。その結果、広角端の中間像高の像面湾曲と非点収差を補正することが困難となる。
条件式（５）を、0.835 ≦ G1R2／F1 ≦ 0.9
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（５）の上限を超えると、第１レンズは強いパワーを持つため、第１面の曲率半径が大きくなり、広角端の１１０°の画角を実現するため、第１面の法線角度は光軸から周辺まで、増加スピードが緩く、３割前後から面の法線角度の増加スピードが急に大きくなる。その結果、広角端の中間像高の像面湾曲と非点収差を補正することが困難となる。
条件式（５）を、0.835 ≦ G1R2／F1 ≦ 0.9
とすることによって、本発明の効果をより確実なものとすることができる。
本発明の広角ズームレンズにおいては、広角端の画角が１１０°を超えると共に、像面湾曲と非点収差を良好に補正することができる。また、各条件式を満たすことにより、第１群の面形状と第１群内のレンズパワー配置を適切して、第１群とフォーカス群の小型化を実現することができる。
以下に、本発明の広角ズームレンズの実施形態及びその収差状況を説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる広角ズームレンズは、図１に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる広角ズームレンズは、図１に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
焦点距離：10.29〜15.5952〜23.3915
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.4〜85.4〜62.6
S R D Nd ABV
1 ASPH 90.9531 3.0000 1.74690 49.22
2 ASPH 13.3000 17.4155
3 -347.3422 1.1000 1.83944 42.72
4 27.7720 0.2500 1.51700 49.96
5 ASPH 32.9778 0.8225
6 20.1105 4.8835 1.70444 30.05
7 45.1356 D7
絞り 0.0000 1.6767
9 -70.4744 2.4522 1.69416 31.16
10 -14.1708 0.8000 1.88815 40.80
11 -37.7808 0.1500
12 33.1737 3.7557 1.59142 61.25
13 -14.2611 0.8000 1.81184 33.27
14 -28.6675 D14
15 -29.8948 0.8000 1.80831 46.50
16 23.7239 2.5836 1.93325 20.88
17 240.6296 D17
18 40.3874 4.8044 1.49845 81.61
19 -35.6422 0.1500
20 49.4590 0.8000 1.91048 31.31
21 17.3129 11.6398 1.49845 81.61
22 -14.5130 0.8000 1.91048 31.31
23 -20.5428 0.2000
24 ASPH -34.8009 0.2000 1.51700 49.96
25 -31.4677 1.3000 1.83930 37.34
26 -38.5550
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.4〜85.4〜62.6
S R D Nd ABV
1 ASPH 90.9531 3.0000 1.74690 49.22
2 ASPH 13.3000 17.4155
3 -347.3422 1.1000 1.83944 42.72
4 27.7720 0.2500 1.51700 49.96
5 ASPH 32.9778 0.8225
6 20.1105 4.8835 1.70444 30.05
7 45.1356 D7
絞り 0.0000 1.6767
9 -70.4744 2.4522 1.69416 31.16
10 -14.1708 0.8000 1.88815 40.80
11 -37.7808 0.1500
12 33.1737 3.7557 1.59142 61.25
13 -14.2611 0.8000 1.81184 33.27
14 -28.6675 D14
15 -29.8948 0.8000 1.80831 46.50
16 23.7239 2.5836 1.93325 20.88
17 240.6296 D17
18 40.3874 4.8044 1.49845 81.61
19 -35.6422 0.1500
20 49.4590 0.8000 1.91048 31.31
21 17.3129 11.6398 1.49845 81.61
22 -14.5130 0.8000 1.91048 31.31
23 -20.5428 0.2000
24 ASPH -34.8009 0.2000 1.51700 49.96
25 -31.4677 1.3000 1.83930 37.34
26 -38.5550
焦点距離：10.2935 15.5952 23.3915
可変間隔
D7 21.974 11.228 4.641
D14 1.000 7.723 14.519
D17 10.742 5.812 0.900
可変間隔
D7 21.974 11.228 4.641
D14 1.000 7.723 14.519
D17 10.742 5.812 0.900
ASPHは、非球面を示し、以下の式（式１）で示される。
（式１）
ｚ：非球面深さ
ｙ：高さ
Ｒ：近軸曲率半径
Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：非球面係数
（式１）
ｙ：高さ
Ｒ：近軸曲率半径
Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：非球面係数
非球面係数
面1
K : -21.703831
A :0.137414E-04 B :-.284986E-07 C :0.473022E-10 D :-.418229E-13
E :0.157785E-16
面2
K : -0.864034
A :0.743621E-06 B :0.628016E-07 C :-.187456E-09 D :0.315824E-12
E :0.773230E-15
面5
K : 1.512115
A :0.292118E-04 B :-.127860E-06 C :0.842074E-09 D :-.326732E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.150085
A :-.101962E-04 B :0.106224E-07 C :0.235188E-10 D :0.177170E-12
面1
K : -21.703831
A :0.137414E-04 B :-.284986E-07 C :0.473022E-10 D :-.418229E-13
E :0.157785E-16
面2
K : -0.864034
A :0.743621E-06 B :0.628016E-07 C :-.187456E-09 D :0.315824E-12
E :0.773230E-15
面5
K : 1.512115
A :0.292118E-04 B :-.127860E-06 C :0.842074E-09 D :-.326732E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.150085
A :-.101962E-04 B :0.106224E-07 C :0.235188E-10 D :0.177170E-12
第１実施形態の広角ズームレンズの各レンズの焦点距離は、以下のとおりである。
群の焦点距離
第1群： -15.253
第2群： 32.183
第3群： -38.7101
第4群： 32.558
Gr1a: -21.94
Gr1b: -104.94
群の焦点距離
第1群： -15.253
第2群： 32.183
第3群： -38.7101
第4群： 32.558
Gr1a: -21.94
Gr1b: -104.94
広角端で
第2，3群合成焦点距離： 148.639
第2，3，4群合成焦点距離：31.483
第1,2,3群合成群焦点距離：-23.355
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：83.074
レンズ全長：94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：56.887
第2，3群合成焦点距離： 148.639
第2，3，4群合成焦点距離：31.483
第1,2,3群合成群焦点距離：-23.355
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：83.074
レンズ全長：94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：56.887
第１実施形態の広角ズームレンズの第１１面の形状は、以下のとおりである。
有効径 法線角度
有効径 法線角度
第１実施形態の広角ズームレンズの条件式の値は、以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.783
条件式（２） θ25＝4.22
条件式（３） θ100／θ25＝6.142
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.872
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.783
条件式（２） θ25＝4.22
条件式（３） θ100／θ25＝6.142
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.872
第１実施形態の広角ズームレンズの広角端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図２を示す。第１実施形態の広角ズームレンズの望遠端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図３を示す。
（第２実施形態）
第２実施形態の広角ズームレンズは、図４に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における、屈折率Nd及びアッベ数ABVは、以下のとおりである。
第２実施形態の広角ズームレンズは、図４に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における、屈折率Nd及びアッベ数ABVは、以下のとおりである。
焦点距離：10.29〜15.60〜23.39
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.36〜85.71〜62.88
S R D Nd ABV
1 ASPH 98.2835 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.0621
3 -375.8017 1.1000 1.83481 42.72
4 26.2992 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.3128 0.8586
6 19.4744 4.2180 1.69895 30.05
7 44.8215 D7
8 0.0000 1.6811
9 -69.6742 2.4945 1.68893 31.16
10 -13.8558 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.5514 0.1500
12 33.6029 3.7863 1.58913 61.25
13 -14.1772 0.8000 1.80610 33.27
14 -28.4616 D14
15 -31.0253 0.8000 1.80420 46.50
16 23.9527 2.5703 1.92286 20.88
17 237.9034 D17
18 41.0664 4.5125 1.49700 81.61
19 -35.8367 0.1500
20 49.9837 0.9000 1.90366 31.31
21 17.1665 11.7603 1.49700 81.61
22 -14.5000 1.1000 1.90366 31.31
23 -21.0822 0.2000
24 ASPH -50.4122 0.2000 1.51460 49.96
25 -44.1195 1.8000 1.83400 37.34
26 -53.8351
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.36〜85.71〜62.88
S R D Nd ABV
1 ASPH 98.2835 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.0621
3 -375.8017 1.1000 1.83481 42.72
4 26.2992 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.3128 0.8586
6 19.4744 4.2180 1.69895 30.05
7 44.8215 D7
8 0.0000 1.6811
9 -69.6742 2.4945 1.68893 31.16
10 -13.8558 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.5514 0.1500
12 33.6029 3.7863 1.58913 61.25
13 -14.1772 0.8000 1.80610 33.27
14 -28.4616 D14
15 -31.0253 0.8000 1.80420 46.50
16 23.9527 2.5703 1.92286 20.88
17 237.9034 D17
18 41.0664 4.5125 1.49700 81.61
19 -35.8367 0.1500
20 49.9837 0.9000 1.90366 31.31
21 17.1665 11.7603 1.49700 81.61
22 -14.5000 1.1000 1.90366 31.31
23 -21.0822 0.2000
24 ASPH -50.4122 0.2000 1.51460 49.96
25 -44.1195 1.8000 1.83400 37.34
26 -53.8351
焦点距離：10.29 15.60 23.40
可変間隔
D7 22.0922 11.2672 4.7266
D14 0.9588 7.5245 14.2504
D17 10.8553 5.8392 0.800
可変間隔
D7 22.0922 11.2672 4.7266
D14 0.9588 7.5245 14.2504
D17 10.8553 5.8392 0.800
非球面係数
面1
K : -30.868200
A :0.147706E-04 B :-.260370E-07 C :0.377473E-10 D :-.300023E-13
E :0.107463E-16
面2
K : -1.240297
A :0.207897E-04 B :0.298769E-07 C :0.267684E-09 D :-.163367E-11
E :0.372598E-14
面5
K : 2.187192
A :0.313924E-04 B :-.202309E-06 C :0.158321E-08 D :-.733956E-11
E :0.139279E-13
面24
K : -0.780042
A :-.942956E-05 B :0.141825E-07 C :0.244817E-10 D :0.194500E-12
面1
K : -30.868200
A :0.147706E-04 B :-.260370E-07 C :0.377473E-10 D :-.300023E-13
E :0.107463E-16
面2
K : -1.240297
A :0.207897E-04 B :0.298769E-07 C :0.267684E-09 D :-.163367E-11
E :0.372598E-14
面5
K : 2.187192
A :0.313924E-04 B :-.202309E-06 C :0.158321E-08 D :-.733956E-11
E :0.139279E-13
面24
K : -0.780042
A :-.942956E-05 B :0.141825E-07 C :0.244817E-10 D :0.194500E-12
第２実施形態の広角ズームレンズの各レンズの焦点距離は、以下のとおりである。
群の焦点距離
第1群： -15.085
第2群： 32.5574
第3群： -40.0929
第4群： 33.0051
Gr1a: -21.0097
Gr1b: -102.427
群の焦点距離
第1群： -15.085
第2群： 32.5574
第3群： -40.0929
第4群： 33.0051
Gr1a: -21.0097
Gr1b: -102.427
広角端で
第2，3群合成焦点距離： 140.206
第2，3，4群合成焦点距離：31.626
第1,2,3群合成群焦点距離：-24.033
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：86.032
レンズ全長：94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：57.754
第2，3群合成焦点距離： 140.206
第2，3，4群合成焦点距離：31.626
第1,2,3群合成群焦点距離：-24.033
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：86.032
レンズ全長：94.1
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：57.754
第２実施形態の広角ズームレンズの第１１面の形状は、以下のとおりである。
有効径 法線角度
有効径 法線角度
第２実施形態の広角ズームレンズの条件式の値は、以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.875
条件式（２） θ25＝3.978
条件式（３） θ100／θ25＝6.769
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.882
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.875
条件式（２） θ25＝3.978
条件式（３） θ100／θ25＝6.769
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.882
第２実施形態の広角ズームレンズの広角端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図５を示す。第２実施形態の広角ズームレンズの望遠端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図６を示す。
（第３実施形態）
第１実施形態にかかる広角ズームレンズは、図７に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
第１実施形態にかかる広角ズームレンズは、図７に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
焦点距離：10.29〜15.60〜23.39
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.38〜85.4〜62.63
S R D Nd ABV
1 ASPH 91.2892 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.1746
3 -550.1946 1.1000 1.83481 42.72
4 26.8414 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.7796 0.8380
6 19.6685 4.8948 1.69895 30.05
7 43.3886 D7
8 0.0000 1.6759
9 -70.7449 2.4534 1.68893 31.16
10 -14.1775 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.9248 0.1500
12 33.1085 3.7574 1.58913 61.25
13 -14.2673 0.7937 1.80610 33.27
14 -28.7457 D14
15 -29.9856 0.8000 1.80420 46.50
16 23.8293 2.5887 1.92286 20.88
17 241.4124 D17
18 40.5319 4.7504 1.49700 81.61
19 -35.4136 0.1500
20 49.8255 0.9000 1.90366 31.31
21 17.3000 11.4746 1.49700 81.61
22 -14.5000 0.9000 1.90366 31.31
23 -20.5448 0.2000
24 ASPH -34.3632 0.2000 1.51460 49.96
25 -31.0708 1.3000 1.83400 37.34
26 -37.8865
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.38〜85.4〜62.63
S R D Nd ABV
1 ASPH 91.2892 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 13.3000 17.1746
3 -550.1946 1.1000 1.83481 42.72
4 26.8414 0.2500 1.51460 49.96
5 ASPH 31.7796 0.8380
6 19.6685 4.8948 1.69895 30.05
7 43.3886 D7
8 0.0000 1.6759
9 -70.7449 2.4534 1.68893 31.16
10 -14.1775 0.8000 1.88300 40.80
11 -37.9248 0.1500
12 33.1085 3.7574 1.58913 61.25
13 -14.2673 0.7937 1.80610 33.27
14 -28.7457 D14
15 -29.9856 0.8000 1.80420 46.50
16 23.8293 2.5887 1.92286 20.88
17 241.4124 D17
18 40.5319 4.7504 1.49700 81.61
19 -35.4136 0.1500
20 49.8255 0.9000 1.90366 31.31
21 17.3000 11.4746 1.49700 81.61
22 -14.5000 0.9000 1.90366 31.31
23 -20.5448 0.2000
24 ASPH -34.3632 0.2000 1.51460 49.96
25 -31.0708 1.3000 1.83400 37.34
26 -37.8865
焦点距離：10.29 15.60 23.40
可変間隔
D7 22.252 11.5339 4.8871
D14 1.000 7.8478 14.5915
D17 10.6954 5.7013 0.800
可変間隔
D7 22.252 11.5339 4.8871
D14 1.000 7.8478 14.5915
D17 10.6954 5.7013 0.800
非球面係数
面1
K : -23.358778
A :0.138306E-04 B :-.284728E-07 C :0.473046E-10 D :-.418342E-13
E :0.157340E-16
面2
K : -0.865462
A :0.617175E-06 B :0.624054E-07 C :-.184300E-09 D :0.328276E-12
E :0.773908E-15
面5
K : 1.536049
A :0.293177E-04 B :-.126814E-06 C :0.844851E-09 D :-.324948E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.133768 KC : 100
A :-.102523E-04 B :0.105589E-07 C :0.225709E-10 D :0.159981E-12
面1
K : -23.358778
A :0.138306E-04 B :-.284728E-07 C :0.473046E-10 D :-.418342E-13
E :0.157340E-16
面2
K : -0.865462
A :0.617175E-06 B :0.624054E-07 C :-.184300E-09 D :0.328276E-12
E :0.773908E-15
面5
K : 1.536049
A :0.293177E-04 B :-.126814E-06 C :0.844851E-09 D :-.324948E-11
E :0.634290E-14
面24
K : -0.133768 KC : 100
A :-.102523E-04 B :0.105589E-07 C :0.225709E-10 D :0.159981E-12
第３実施形態の広角ズームレンズの各レンズの焦点距離は、以下のとおりである。
群の焦点距離
第1群： -15.297
第2群： 32.268
第3群： -38.818
第4群： 32.560
Gr1a: -21.294
Gr1b: -106.239
群の焦点距離
第1群： -15.297
第2群： 32.268
第3群： -38.818
第4群： 32.560
Gr1a: -21.294
Gr1b: -106.239
広角端で
第2，3群合成焦点距離： 148.971
第2，3，4群合成焦点距離：31.486
第1,2,3群合成群焦点距離：-23.429
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：83.241
レンズ全長：94.0988
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：56.936
第2，3群合成焦点距離： 148.971
第2，3，4群合成焦点距離：31.486
第1,2,3群合成群焦点距離：-23.429
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：83.241
レンズ全長：94.0988
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：56.936
第３実施形態の広角ズームレンズの第１１面の形状は、以下のとおりである。
有効径 法線角度
有効径 法線角度
第３実施形態の広角ズームレンズの条件式の値は、以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.989
条件式（２） θ25＝4.203
条件式（３） θ100／θ25＝6.179
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.869
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.989
条件式（２） θ25＝4.203
条件式（３） θ100／θ25＝6.179
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.869
第３実施形態の広角ズームレンズの広角端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図８を示す。第１実施形態の広角ズームレンズの望遠端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図９を示す。
（第４実施形態）
第４実施形態にかかる広角ズームレンズは、図１０に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
第４実施形態にかかる広角ズームレンズは、図１０に示す構成を有する。各レンズ面の曲率半径R（mm）、各レンズ中心厚及びレンズの空気間隔D（mm）、各レンズのd線における屈折率Nd及びアッベ数ABVの値は、以下のとおりである。
焦点距離：10.295〜15.598〜23.393
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.42〜85.5〜62.84
S R D Nd ABV
1 ASPH 72.8710 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 12.9000 16.2015
3 770.1839 1.1000 1.88300 40.80
4 26.0522 0.3000 1.53610 41.21
5 ASPH 30.6791 1.1966
6 20.4544 4.7353 1.69895 30.05
7 43.9685 D7
8 0.0000 1.5074
9 -68.4574 2.5124 1.68893 31.16
10 -12.6110 1.7924 1.88300 40.80
11 -37.3079 0.1500
12 34.8661 3.7882 1.58913 61.25
13 -13.8945 0.8000 1.80610 33.27
14 -26.8129 D14
15 -30.4122 0.8000 1.77250 49.62
16 20.1071 2.8524 1.84666 23.78
17 292.4999 D17
18 45.2832 4.3580 1.49700 81.61
19 -36.2850 0.1500
20 48.9769 0.9000 1.90366 31.31
21 17.4000 12.2843 1.49700 81.61
22 -14.3000 1.1000 1.90366 31.31
23 -20.2760 0.2000
24 ASPH -37.3436 0.3500 1.51460 49.96
25 -32.4182 1.5000 1.58144 40.89
26 -44.7821
FNO：3.6〜4.15〜4.6
2ω：111.42〜85.5〜62.84
S R D Nd ABV
1 ASPH 72.8710 3.0000 1.74330 49.22
2 ASPH 12.9000 16.2015
3 770.1839 1.1000 1.88300 40.80
4 26.0522 0.3000 1.53610 41.21
5 ASPH 30.6791 1.1966
6 20.4544 4.7353 1.69895 30.05
7 43.9685 D7
8 0.0000 1.5074
9 -68.4574 2.5124 1.68893 31.16
10 -12.6110 1.7924 1.88300 40.80
11 -37.3079 0.1500
12 34.8661 3.7882 1.58913 61.25
13 -13.8945 0.8000 1.80610 33.27
14 -26.8129 D14
15 -30.4122 0.8000 1.77250 49.62
16 20.1071 2.8524 1.84666 23.78
17 292.4999 D17
18 45.2832 4.3580 1.49700 81.61
19 -36.2850 0.1500
20 48.9769 0.9000 1.90366 31.31
21 17.4000 12.2843 1.49700 81.61
22 -14.3000 1.1000 1.90366 31.31
23 -20.2760 0.2000
24 ASPH -37.3436 0.3500 1.51460 49.96
25 -32.4182 1.5000 1.58144 40.89
26 -44.7821
焦点距離：10.295 15.598 23.393
可変間隔
D7 21.1006 10.4692 3.7599
D14 0.8270 7.7520 14.2056
D17 11.0939 5.8381 0.800
可変間隔
D7 21.1006 10.4692 3.7599
D14 0.8270 7.7520 14.2056
D17 11.0939 5.8381 0.800
非球面係数
面1
K : -4.855874
A :0.147578E-04 B :-.354016E-07 C :0.454072E-10 D :-.116025E-13
E :0.227158E-16 F :-.308920E-19 G :-.677424E-22 H :-.335578E-25
J :0.137873E-27
面2
K : -1.110553
A :0.277891E-04 B :0.404370E-07 C :0.612679E-10 D :0.362235E-12
E :-.110342E-13 F :0.528104E-17 G :0.320816E-18 H :0.145731E-21
J :-.347259E-23
面5
K : 0.335030
A :0.226449E-04 B :-.966072E-07 C :0.176373E-09 D :0.114032E-12
E :0.138279E-14
面24
K : -0.608663
A :-.983362E-05 B :0.214587E-07 C :-.114789E-09 D :0.130510E-11
E :-.267583E-14
面1
K : -4.855874
A :0.147578E-04 B :-.354016E-07 C :0.454072E-10 D :-.116025E-13
E :0.227158E-16 F :-.308920E-19 G :-.677424E-22 H :-.335578E-25
J :0.137873E-27
面2
K : -1.110553
A :0.277891E-04 B :0.404370E-07 C :0.612679E-10 D :0.362235E-12
E :-.110342E-13 F :0.528104E-17 G :0.320816E-18 H :0.145731E-21
J :-.347259E-23
面5
K : 0.335030
A :0.226449E-04 B :-.966072E-07 C :0.176373E-09 D :0.114032E-12
E :0.138279E-14
面24
K : -0.608663
A :-.983362E-05 B :0.214587E-07 C :-.114789E-09 D :0.130510E-11
E :-.267583E-14
第４実施形態の広角ズームレンズの各レンズの焦点距離は、以下のとおりである。
群の焦点距離
第1群： -15.199
第2群： 32.3369
第3群： -40.4942
第4群： 33.2409
Gr1a: -21.5478
Gr1b: -95.6574
群の焦点距離
第1群： -15.199
第2群： 32.3369
第3群： -40.4942
第4群： 33.2409
Gr1a: -21.5478
Gr1b: -95.6574
広角端で
第2，3群合成焦点距離： 143.052
第2，3，4群合成焦点距離：31.312
第1,2,3群合成群焦点距離：-24.561
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：87.987
レンズ全長：94.6
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：58.115
第2，3群合成焦点距離： 143.052
第2，3，4群合成焦点距離：31.312
第1,2,3群合成群焦点距離：-24.561
第1,2,3群合成群と4群の主点位置間間隔：87.987
レンズ全長：94.6
望遠端で
第2、3群の合成焦点距離：58.115
第４実施形態の広角ズームレンズの第１１面の形状は、以下のとおりである。
有効径 法線角度
有効径 法線角度
第４実施形態の広角ズームレンズの条件式の値は、以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.439
条件式（２） θ25＝5.077
条件式（３） θ100／θ25＝5.448
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.849
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝4.439
条件式（２） θ25＝5.077
条件式（３） θ100／θ25＝5.448
条件式（４） Ymax/Fw＝1.409
条件式（５） G1R2／F1＝0.849
第４実施形態の広角ズームレンズの広角端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図１１を示す。第１実施形態の広角ズームレンズの望遠端の球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を図１２を示す。
特許文献１の第１実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.349
条件式（２） θ25＝2.853
条件式（３） θ100／θ25＝9.742
条件式（４） Ymax/Fw＝1.254
条件式（５） G1R2／F1＝1.250
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.349
条件式（２） θ25＝2.853
条件式（３） θ100／θ25＝9.742
条件式（４） Ymax/Fw＝1.254
条件式（５） G1R2／F1＝1.250
特許文献１の第２実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.707
条件式（２） θ25＝1.146
条件式（３） θ100／θ25＝25.204
条件式（４） Ymax/Fw＝1.2708
条件式（５） G1R2／F1＝1.280
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.707
条件式（２） θ25＝1.146
条件式（３） θ100／θ25＝25.204
条件式（４） Ymax/Fw＝1.2708
条件式（５） G1R2／F1＝1.280
特許文献１の第３実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝3.042
条件式（２） θ25＝0.252
条件式（３） θ100／θ25＝75.963
条件式（４） Ymax/Fw＝1.256
条件式（５） G1R2／F1＝1.104
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝3.042
条件式（２） θ25＝0.252
条件式（３） θ100／θ25＝75.963
条件式（４） Ymax/Fw＝1.256
条件式（５） G1R2／F1＝1.104
特許文献１の第４実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.449
条件式（２） θ25＝0.845
条件式（３） θ100／θ25＝29.206
条件式（４） Ymax/Fw＝1.261
条件式（５） G1R2／F1＝1.155
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.449
条件式（２） θ25＝0.845
条件式（３） θ100／θ25＝29.206
条件式（４） Ymax/Fw＝1.261
条件式（５） G1R2／F1＝1.155
特許文献１の第５実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.443
条件式（２） θ25＝0.837
条件式（３） θ100／θ25＝27.419
条件式（４） Ymax/Fw＝1.288
条件式（５） G1R2／F1＝1.146
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝1.443
条件式（２） θ25＝0.837
条件式（３） θ100／θ25＝27.419
条件式（４） Ymax/Fw＝1.288
条件式（５） G1R2／F1＝1.146
特許文献１の第６実施形態の条件式の値は以下のとおりである。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝2.195
条件式（２） θ25＝0.851
条件式（３） θ100／θ25＝26.901
条件式（４） Ymax/Fw＝1.258
条件式（５） G1R2／F1＝1.176
。
条件式（１） ｜f1b／f1a|＝2.195
条件式（２） θ25＝0.851
条件式（３） θ100／θ25＝26.901
条件式（４） Ymax/Fw＝1.258
条件式（５） G1R2／F1＝1.176
。
Ｇｒ１Ａ 第１レンズ群の前群
Ｇｒ１Ｂ 第１レンズ群の後群
Ｇｒ１Ｂ 第１レンズ群の後群
Claims (2)
- 物体から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、各レンズ群を移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、負の屈折力の第１レンズ群の前群レンズ群、負の屈折力の第１レンズ群の後群レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離へのフォーカシングを第１レンズ群の後群レンズ群を物体側へ移動させて行い、第１レンズ群の最も物体側のレンズを像側へ凹面を向けた負メニスカスレンズとし、このレンズに両面非球面を設け、第１レンズ群の前群レンズ群と後群レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満たすようにしたことを特徴とする広角ズームレンズ。
条件式（１）3.5 ≦ ｜f1b／f1a| ≦ 6.0
但し、
f1a：第1レンズ群の前群レンズ群の焦点距離
f1b：第1レンズ群の後群レンズ群の焦点距離
条件式（２）3.5 ≦ θ25 ≦ 6.5
条件式（３）4.5 ≦ θ100／θ25 ≦ 7.0
但し、
θ25：第1レンズの物体側の非球面有効径の2.5割の高さにおける面の法線角度
θ100：第1レンズの物体側の非球面有効径の10割の高さにおける面の法線角度
条件式（５）0.7 ≦ G1R2／F1 ≦ 0.9
但し、
G1R2：第1レンズの像面側の面の曲率半径
F1：第1レンズ群の焦点距離 - さらに、条件式（４） Ymax/Fw ≧ 1.3
を満たすようにしたことを特徴とする請求項１に記載の広角ズームレンズ。
但し、
Ymax： 最大像高(実像高)
Fw ： 全光学系の広角端での焦点距離
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009097397A JP5413578B2 (ja) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | 広角ズームレンズ |
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| CN201410030706.2A CN103744170B (zh) | 2009-04-13 | 2010-04-13 | 广角变焦镜头 |
| US12/662,355 US8169718B2 (en) | 2009-04-13 | 2010-04-13 | Wide-angle zoom lens |
| CN201410031012.0A CN103744171B (zh) | 2009-04-13 | 2010-04-13 | 广角变焦镜头 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009097397A JP5413578B2 (ja) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | 広角ズームレンズ |
Publications (2)
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| JP2010249956A JP2010249956A (ja) | 2010-11-04 |
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Family Applications (1)
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| JP2009097397A Active JP5413578B2 (ja) | 2009-04-13 | 2009-04-13 | 広角ズームレンズ |
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