JP6276634B2

JP6276634B2 - 超広角ズームレンズ

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Publication number: JP6276634B2
Application number: JP2014082215A
Authority: JP
Inventors: 武久小山
Original assignee: Sigma Inc
Current assignee: Sigma Inc
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2034-04-11
Also published as: JP2015203735A

Description

本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向への微少な振動（ウオブリング）させた際の像高変化率が小さく、広角端での撮影画角が１２０度以上と広画角なズームレンズに関するものである。

ズームレンズのフォーカス方式は、物体側の第１群をそのまま繰出すフロントフォーカス方式が一般的である。しかしＡＦ化の要請から、第１群以外の比較的軽量なレンズ群でフォーカスを行うインナーフォーカス方式が望まれていた。このインナーフォーカス方式については近年数多く提案されているが、有限距離におけるズーミング時のピントずれを防ぐために補正カムを必要とし、機構が複雑になる問題を抱えていた。第１群以外のレンズ群でフォーカスを行うインナーフォーカス方式を採用した技術として特許文献１、２、３、４が開示されている。

特開平４−１５６１２号公報特開平６−２３０２８１号公報特開２００１−１８８１７１号公報（特許第４５１９２３２号）特開２０１３−１５６２１号公報

負の屈折力のレンズ群が先行するズームタイプは、広角ズームや超広角ズームに適したタイプである。しかし、第１レンズ群でフォーカスすることが多く、フォーカス群が重いためＡＦに支障をきたしていた。

また、第１レンズ群の内部をフォーカスさせることにより、若干量の重量軽減を図っているものも見受けられるが、十分な軽量化はなされていない。このため、アクチュエータの縮小化や応答性・リアルタイム性の問題等を改善させるため、さらなるフォーカス群の重量軽減が必要とされていた。

また、近年台頭してきたミラーレス一眼カメラのオートフォーカスのように、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少な振動（ウオブリング）をさせ続けることで、常にフォーカス駆動方向を判断し続ける形式のインナーフォーカス方式が開発されてきた。その際、ウオブリング時の像高変化率が大きいと、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識し、目障りに感じてしまう。そのためフォーカス変化に対して像高変化率が小さいフォーカス形式が望まれていた。

ここで、所定の物体高を与えて、その物体に対応する合焦状態での像高をｙ、撮影距離と物体高とを変えずにフォーカスレンズ群を移動させて、ガウス像面が合焦状態の位置から光軸方向への移動をΔｓとするとΔｓ＝±０．０８ｍｍだけ移動した場合の像高をｙ′とする。Δｓ＝±０．０８ｍｍは、最小錯乱円の直径を０．０１ｍｍ、Ｆ値をＦ８とした場合の片側焦点深度に相当する。ここでは、次式で定義されるηを像高変化率と呼ぶことにする。
η＝（ｙ′−ｙ）／ｙ参考式（１）

また、像高変化率ηの目標値に関しては、特開２００９−１２２６２０に以下の記述があり、本件発明はこの記述を参考に像高変化率ηの目標設定を行った。上記ガウス像面の移動量をΔｓとした時、段落［００６０］、［００６２］にて
「ここで、次のようにＥを定義する。
Ｅ＝η／Δｓ
種々の実験を行い、一般的な条件下で像高変化が目立たない条件は、
｜Ｅ｜＜１／８
であり、最も厳しい条件下で像高変化が目立たない条件は、
｜Ｅ｜＜１／８０
であることがわかった。」
と開示しており、この記述からすると、Δｓ＝０．０８とした時の像高変化率ηの許容は、
｜η｜＝Ｅ×Δｓ
より、最も厳しい条件下で像高変化が目立たない条件は、
｜η｜＜０．００１（０．１％）
となり、本件発明はこの記述を参考に像高変化率ηの目標設定を行った。

特許文献１で開示されているズームレンズは、負の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群より成り、双方のレンズ群を移動させて変倍を行う２群ズームレンズにおいて第１群を負の屈折力の２つのレンズ群に分け、このうち像面側の小型軽量の負の屈折力の第１２群を光軸上移動させてフォーカスを行うことにより、合焦操作の高速化を容易にした、広角端の撮影面角が約１１３度と広画角なズームレンズを達成するとされるが、フォーカス群は複数のレンズで構成される、全体として負の屈折力を持つレンズ群であるため、フォーカスレンズ群の重量軽減が十分ではない。

また、特許文献１の実施例１の広角端では、先に示した像高変化率ηの値は、最大像高２１．６３で０．５１％と大きく、さらに広角端の撮影画角が１１３度程しかない。

また、特許文献２で開示されているズームレンズは、物体側より順に負の屈折力の第１群、負の屈折力の第２群、そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群を有し、フォーカス群は小型軽量の第２群で行うことで、オートフォーカスを容易にしているが、この技術も特許文献１と同様にフォーカス群は複数のレンズで構成される全体として負の屈折力を持つレンズ群であるため、フォーカスレンズ群の重量軽減が十分ではない。

また、特許文献２の実施例１では、広角端での像高変化率ηは、最大像高２１．６３で０．２０％と大きく、さらに広角端の撮影画角が９３度程しかない。

さらに、特許文献３で開示されているズームレンズは、物体側から順に負負正正の４群で構成し、物体距離無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第３レンズ群Ｌ３が像面方向へ移動し、第３群のパワー、および第３、４群の倍率を適切に設定することで、インナーフォーカスに最適な広画角なズームレンズを得ることができるが、広角端の撮影画角が７８度程しかなく、撮影画角が十分ではない。

また、特許文献４で開示されているレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２からなり、第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力の第１Ａレンズ群Ｇ１Ａ、負の屈折力の第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂで構成され、フォーカシングの際、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂを物体側に移動させ、所定の条件式を満足させることにより、撮影画角が１２０度を超える超広角レンズ系でありながら、バックフォーカスが長く、イメージサークルが大きな３５ｍｍフォーマットの交換レンズに適した、フォーカシングによる収差変動が少なく、高性能な超広角レンズ系を提供している。

しかしこの技術も特許文献１、２と同様にフォーカス群は複数のレンズで構成される全体として負の屈折力を持つレンズ群であるため、フォーカスレンズ群の重量軽減が十分ではない。

特許文献４の実施例１は単焦点レンズであるが、像高変化率ηは最大像高２１．６３で−０．３７％と大きい。

また、特許文献４のズームレンズである実施例２では、広角端での像高変化率ηは、最大像高２１．６３で−０．７％とさらに大きい課題がある。

本発明は上述した従来技術の課題に対してなされたものであり、パワー配置を適切に設定することによりフォーカスレンズ群を軽量化し、像高変化率の小さいインナーフォーカスに最適な、画角が１２０度を超える広画角なズームレンズの提供を目的とする。

上記課題を解決するために第１の発明の超広角ズームレンズでは、物体側より順に負パワーの第１レンズ群Ｇ１、正パワーの単レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、正パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４、正パワーの第５レンズ群Ｇ５で構成し、物体側無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第２レンズ群Ｇ２が像面方向へ移動し、変倍する際、第２レンズ群Ｇ２乃至第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群の成すレンズ群間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２の物体側の面を基準とし、広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置をＦｃＥｎｔｐとした時、以下の条件を満足することとした。
（１）１０．０＜ｆ２／ｆｗ＜４０．０
（２）１．０＜１／（ＭＲＴ＾２×（Ｍ２Ｔ＾２−１））
（３）０．１＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆ２＜０．５
（４）２．５＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆｗ
ただし、
ｆｗ：ワイド端無限遠時の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｍ２Ｔ：物体距離無限遠時の望遠端の第２レンズ群の倍率負担
ＭＲＴ：物体距離無限遠時の望遠端の第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担

また、第２の発明の超広角ズームレンズでは、第１の発明においてさらに、変倍時において第１レンズ群Ｇ１が像面に対し固定であることとした。

本発明によれば、パワー配置を適切に設定することによりフォーカスレンズ群を軽量化し、像高変化率の小さいインナーフォーカスに最適な、画角が１２０度を超える広画角なズームレンズを提供することができる。

本発明の実施例１の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。本発明の実施例１の無限遠物体における縦収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１７．５４ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例１の無限遠物体における横収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１７．５４ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例１の物体距離４００ｍｍにおける縦収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１７．５４ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例１の物体距離４００ｍｍにおける横収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１７．５４ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例２の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。本発明の実施例２の無限遠物体における縦収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１６．４５ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例２の無限遠物体における横収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１６．４５ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例２の物体距離４００ｍｍにおける縦収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１６．４５ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。本発明の実施例２の物体距離４００ｍｍにおける横収差図であり、ａが広角端、ｂが中間焦点距離（１６．４５ｍｍ）、ｃが望遠端の収差図である。

本発明に係る超広角ズームレンズは、物体側より順に負パワーの第１レンズ群Ｇ１、正パワーの単レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、正パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４、正パワーの第５レンズ群Ｇ５で構成され、物体側無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、第２レンズ群Ｇ２が像面方向へ移動する構成となっている。

本実施形態に係る超広角ズームレンズでは、物体側無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、単レンズである第２レンズ群Ｇ２が像面方向へ移動することで、フォーカシングに係るアクチュエータへの負荷が少なく、高速なフォーカシング動作を実現し、またフォーカシングによる像高変動を微小にすることができる。また、第２レンズ群Ｇ２を正パワーの単レンズにすることにより、フォーカシングに係るアクチュエータを小型にすることができ、全体の光学系をコンパクトにすることが可能となる。

また、高速な合焦動作、光学系の小型化を実現するため、ワイド端無限遠時の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした時、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）１０．０＜ｆ２／ｆｗ＜４０．０
ただし、
ｆｗ：ワイド端無限遠時の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、ＡＦ合焦範囲内にフォーカスレンズ群である第２レンズ群を駆動制御するためには、第２レンズ群、および、第２レンズ群以降の倍率負担を規定することが重要になり、物体距離無限遠時の望遠端の第２レンズ群の倍率負担をＭ２Ｔ、物体距離無限遠時の望遠側の第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担ＭＲＴとした時、以下の条件式を満足することを特徴としている。
（２）１．０＜１／（ＭＲＴ＾２×（Ｍ２Ｔ＾２−１））
ただし、
Ｍ２Ｔ：物体距離無限遠時の望遠端の第２レンズ群の倍率負担
ＭＲＴ：物体距離無限遠時の望遠端の第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担

また、本発明では、ウオブリングによる像高変動を抑制することを目的としている。ウオブリングによる像高変動は、ウオブリングによる歪曲収差の変動で表すことができる。

松居吉哉著、レンズ設計法、共立出版Ｐ８８によれば３次の歪曲収差係数Ｖは以下の式であらわされる。
Ｖ＝Ｊ・ＩＶ
これを展開すると以下になり、
Ｖ＝（Ｈ’・Ｑ’）＾３／（Ｈ・Ｑ）・Ｈ＾２・Δ（１／（ｎ・ｓ））＋Ｐ・（Ｈ’ｈ・Ｑ’）／（Ｈ・Ｑ）参考式（２）
３次の歪曲収差係数Ｖは近軸主光線高Ｈ’の３乗に比例する。

これより、ウオブリングによる歪曲収差の変動を少なくするには、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動を少なくすればよい。

ここで、物体距離無限遠時のフォーカスレンズ群による絞りの像の位置、およびフォーカスレンズ群である第２レンズ群の倍率負担、フォーカスレンズ群より後方のレンズ群である第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担、およびフォーカスレンズ群における主光線高から、ウオブリングによるフォーカスレンズ群の主光線高の変動Δｈは以下の式で表される。
Δｈ＝ｈ’−ｈ＝ｈ・Δｓ／（ＦｃＥｎｔｐ×ＭＲ＾２×（Ｍ２＾２−１））参考式（３）
ただし、
ＦｃＥｎｔｐ：物体距離無限遠時の広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置
Δｓ：ウオブリング時の像面移動量
ｈ：物体距離無限遠時のフォーカスレンズ群における主光線高
ｈ’：ウオブリング時のフォーカスレンズ群における主光線高
Ｍ２：物体距離無限遠時の第２レンズ群の倍率負担
ＭＲ：物体距離無限遠時の第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担

このため、主光線高の変動を少なくするには、物体距離無限遠時のフォーカスレンズ群による絞りの像の位置を大きくすればよいことがわかる。

したがって、本発明では、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｇ２の物体側の面を基準とし、広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置をＦｃＥｎｔｐとした時、以下の条件を満足することで達成される。
（３）０．１＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆ２＜０．５
（４）２．５＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆｗ

また、変倍時において第１レンズ群が像面に対し固定であっても、移動してもよい。

以下、本発明の条件式について説明する。

条件式（１）は、フォーカスレンズ群である第２レンズ群の焦点距離を規定し、高速な合焦動作、光学系の小型化を実現するための条件である。条件式（１）の下限を超え第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が短くなると、フォーカスのための繰出し量が短くなりすぎ、正確な合焦位置でフォーカスレンズ群を停止させることが困難になる。

また条件式（１）の上限を超え第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が長くなると、フォーカスのための繰出し量が長くなり、第２レンズ群と第３レンズ群との間のスペース確保が困難になりズーム比がかせげない。またコンパクト化に不利なため、フィルター径が大きくなる。なお、条件式（１）について、その下限値をさらに１４に、また、上限値をさらに１９とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

条件式（２）は第２レンズ群Ｇ２がフォーカス時に移動した時の結像面の敏感度を規定する。条件式（２）の下限を超えると、フォーカスレンズ群の移動量が少なくなるため、フォーカスレンズ群の微少な動きで結像面が大きく動き、ＡＦ合焦範囲内にフォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｇ２を駆動制御することが困難になる。なお、条件式（２）について、その下限値をさらに１．１とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

条件式（３）、（４）は、併せてウオブリング時の像高変動を抑制させるための条件である。条件式（３）の下限を超え、広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置までの距離が小さくなると、ウオブリング時のフォーカスレンズ群の主光線高の変動が大きくなるため、ウオブリング時の像高変動を抑制することが困難になる。

また、条件式（３）の上限を超え、広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置までの距離が大きくなると、フォーカスレンズ群から絞りまでの距離が大きくなるため、広角端の光学全長が長くなり、フィルター径の増大や周辺光量を確保することが困難になる。また第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が短くなると、第１、第２レンズ群の合成系の負の屈折力が弱くなるため、バックフォーカスが短くなり、一眼レフレックスカメラに装着使用する際のクイックリターンミラーへの干渉抑制が困難になる。なお、条件式（３）について、その下限値をさらに０．１９に、また、上限値をさらに０．２９とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

また、条件式（４）の下限を超え、広角端の第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置までの距離が小さくなると、ウオブリング時のフォーカスレンズ群の主光線高の変動が大きくなるため、ウオブリング時の像高変動を抑制することが困難になる。なお、条件式（４）について、その下限値をさらに３．６とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。

図１は、本発明の実施例１の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。物体側より順に負パワーの第１レンズ群Ｇ１、正パワーの単レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、正パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４、正パワーの第５レンズ群Ｇ５で構成され、変倍時に第１レンズ群Ｇ１は像面に対し固定である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で両凹の負レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成る。

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成される。

また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、開口絞り、両凸レンズと両凹レンズとから成る接合の負レンズ、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから成る接合の正レンズから成る。

また、第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから成る接合の正レンズ、両凸レンズから成る。

また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとから成る接合の負レンズ、両凸レンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズから成る。

図６は、本発明の実施例２の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。物体側より順に負パワーの第１レンズ群Ｇ１、正パワーの単レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、正パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４、正パワーの第５レンズ群Ｇ５で構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、物体側の面は非球面形状で両凹の負レンズ、両凸レンズから成る。

また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズで構成される。

また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、開口絞り、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから成る接合の負レンズ、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから成る接合の正レンズから成る。

また、第５レンズ群Ｇ５は、両凹レンズと両凸レンズとから成る接合の正レンズ、物体側の面は非球面形状で物体側に凸面を向た正メニスカスレンズから成る。

なお、本発明ではフォーカスレンズ群を正の屈折力を持つ単レンズで構成しているが、そのレンズの片面あるいは両面を非球面化し球面収差、非点収差等の補正能力を上げる、あるいは回折光学素子を付加し色収差補正能力を上げることも可能である。また、フォーカスレンズ群の重量増にはなるが、フォーカス時の色収差変動の抑制を重要視する場合は、フォーカスレンズ群に負レンズを接合し色収差能力を向上させることも可能である。

また、フォーカスレンズを変倍時に光軸方向に移動させ、収差補正に自由度を与え、より高性能化、コンパクト化を行うことも可能である。

以下に、前述した本発明の結像光学系の各実施例の具体的な数値データを示す。

［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。

面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。

面番号に付した（絞り）は、その位置に開口絞りが位置していることを示している。平面又は開口絞りに対する曲率半径には∞（無限大）を記入している。

［非球面データ］には、［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、非球面の形状は、光軸に直行する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０、１２次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２と置くとき、非球面の座標が以下の式で表されるものとする。

［各種データ］には、ズーム比及び各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。

［可変間隔データ］には、各焦点距離状態における、無限遠及び物体距離４００ｍｍでの可変間隔及びＢＦの値を示している。

［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。

なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

また、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。

また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、△Ｓ、△Ｍはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。

数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 42.6615 1.9704 1.91082 35.25
2 24.2589 7.7786
3* 71.1417 2.5926 1.69350 53.20
4 21.3580 7.9778
5* 53.0027 1.5556 1.69350 53.20
6 25.4724 9.2470
7* -42.2927 1.4519 1.69350 53.20
8 25.7580 0.7855
9 30.6075 4.8928 2.00099 29.14
10 -969.7151 (d10)
11 74.0379 2.3524 1.43700 95.10
12 258.9689 (d12)
13 12.3999 2.0085 1.58144 40.89
14 31.3710 8.2485
15(絞り) ∞ 1.8232
16 21.5847 3.4542 1.43700 95.10
17 -10.1513 0.8296 2.00099 29.14
18 42.3225 1.8107
19 62.5186 3.5745 1.84666 23.78
20 -12.2007 0.8296 1.91082 35.25
21 -38.3977 d(21)
22 45.3792 5.5403 1.43700 95.10
23 -27.7586 0.8815 1.91082 35.25
24 -40.7253 0.1556
25 1409.8920 3.2356 1.43700 95.10
26 -60.5775 (d26)
27 518.1605 0.9334 1.88300 40.80
28 26.8496 5.8970 1.43700 95.10
29 -636.2727 0.2000
30 169.3387 4.7364 1.43700 95.10
31 -43.7886 0.7187
32* -2681.9120 2.9580 1.48749 70.44
33 -69.6139 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 5面 7面 32面
K 0.0000 8.1442 0.0000 0.0000
A4 4.06850E-05 -3.28812E-05 -3.20122E-06 -6.72992E-06
A6 -1.11106E-07 2.72667E-07 -7.81243E-08 -7.55005E-09
A8 2.19493E-10 -8.59851E-10 5.85250E-10 8.30127E-11
A10 -2.59322E-13 1.23561E-12 -1.55923E-12 -3.17695E-13
A12 1.29878E-16 -4.33546E-16 0.00000E+00 3.29499E-16

[各種データ]
ズーム比 1.67
広角中間望遠
焦点距離 12.37 17.54 20.66
Fナンバー 4.59 5.26 5.82
全画角2ω 122.90 100.44 90.88
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 160.77 160.76 160.79

[可変間隔データ]
広角中間望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d10 1.0371 1.0371 1.0371
d12 22.6186 8.1934 4.4958
d21 9.8389 7.6682 3.4347
d26 0.9334 9.3131 10.9894
BF 37.9000 46.1060 52.3923

広角中間望遠
d0 239.2321 239.2421 239.2106
d10 3.5709 3.5708 3.5711
d12 20.0847 5.6596 1.9618
d21 9.8389 7.6682 3.4347
d26 0.9334 9.3131 10.9894
BF 37.9000 46.1061 52.3922

[レンズ群データ]
群始面焦点距離
G1 1 -13.18
G2 11 236.34
G3 13 60.21
G4 22 45.86
G5 27 141.18

数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 42.6615 1.9704 1.91082 35.25
2 24.2589 7.9024
3* 63.3459 2.5926 1.69350 53.20
4 20.6293 8.5222
5* 53.4016 1.5556 1.69350 53.20
6 24.1538 9.0249
7* -39.1052 1.4519 1.69350 53.20
8 37.9077 0.1556
9 39.8151 4.8928 2.00099 29.14
10 -200.4439 (d10)
11 118.1816 2.6653 1.43700 95.10
12 -223.0393 (d12)
13 13.6511 1.7620 1.58144 40.89
14 28.3671 7.4043
15(絞り) ∞ 1.8232
16 38.0088 7.9997 1.43700 95.10
17 -10.4450 0.8296 2.00099 29.14
18 -51.3776 1.8107
19 335.0939 3.7267 1.84666 23.78
20 -11.9924 0.8296 1.91082 35.25
21 -91.0165 (d21)
22 64.2667 6.2009 1.43700 95.10
23 -19.1834 0.8815 1.91082 35.25
24 -26.5088 0.1556
25 547.1739 3.2356 1.43700 95.10
26 -53.5186 (d26)
27 -70.6356 0.9334 1.88300 40.80
28 69.9939 7.7857 1.43700 95.10
29 -25.0068 0.7187
30* 120.2835 0.8000 1.48749 70.44
31 422.2449 (BF)
像面 ∞

[非球面データ]
3面 5面 7面 30面
K 0.0000 8.2185 0.0000 0.0000
A4 3.15340E-05 -2.18619E-05 -3.07326E-07 -1.62938E-05
A6 -1.00251E-07 2.38636E-07 -8.73288E-08 -9.58513E-09
A8 2.19493E-10 -9.46629E-10 6.95034E-10 -1.49508E-11
A10 -2.59322E-13 1.56361E-12 -1.88585E-12 -2.41711E-14
A12 1.29878E-16 -8.09495E-16 0.00000E+00 -2.09364E-16

[各種データ]
ズーム比 1.71
広角中間望遠
焦点距離 12.42 16.45 21.29
Fナンバー 4.66 5.08 5.76
全画角2ω 122.65 105.27 88.75
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 162.00 157.25 157.07

[可変間隔データ]
広角中間望遠
d0 ∞ ∞ ∞
d10 1.0371 1.0371 1.0371
d12 25.9545 11.9967 3.7956
d21 8.2892 6.9493 3.4347
d26 0.9334 6.8446 11.5632
BF 38.1549 42.7922 49.6113

広角中間望遠
d0 238.0000 242.7492 242.9272
d10 3.0529 3.0178 3.0165
d12 23.9386 10.0160 1.8162
d21 8.2892 6.9493 3.4347
d26 0.9334 6.8446 11.5632
BF 38.1550 42.7921 49.6111

[レンズ群データ]
群始面焦点距離
G1 1 -13.67
G2 11 177.19
G3 13 63.22
G4 22 40.19
G5 27 271.94

[条件式対応値]
条件式／実施例 1 2
(1) 10.0＜f2/fw＜40.0 19.11 14.26
(2) 1.0＜1/(MRT^2×(M2T^2-1)) 1.61 1.19
(3) 0.1＜FcEntpW/f2＜0.5 0.20 0.28
(4) 2.5＜FcEntpW/fw 3.75 4.02

Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｇ３第３レンズ群
Ｇ４第４レンズ群
Ｇ５第５レンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面

Claims

物体側より順に負パワーの第１レンズ群Ｇ１、正パワーの単レンズからなる第２レンズ群Ｇ２、正パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４、正パワーの第５レンズ群Ｇ５で構成され、物体側無限遠から近距離物体へフォーカシングする際、前記第２レンズ群Ｇ２が像面方向へ移動し、変倍する際、前記第２レンズ群Ｇ２乃至前記第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群の成すレンズ群間隔が変化し、前記第２レンズ群Ｇ２の物体側の面を基準とし、広角端の前記第２レンズ群Ｇ２から絞りの前までの面の合成光学系による絞りの像位置をＦｃＥｎｔｐとした時、以下の条件を満足することを特徴とする超広角ズームレンズ。
（１）１０．０＜ｆ２／ｆｗ＜４０．０
（２）１．０＜１／（ＭＲＴ＾２×（Ｍ２Ｔ＾２−１））
（３）０．１＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆ２＜０．５
（４）２．５＜ＦｃＥｎｔｐ／ｆｗ
ただし、
ｆｗ：ワイド端無限遠時の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｍ２Ｔ：物体距離無限遠時の望遠端の第２レンズ群の倍率負担
ＭＲＴ：物体距離無限遠時の望遠端の第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率負担
変倍時において前記第１レンズ群Ｇ１が像面に対し固定であることを特徴とする請求項１に記載の超広角ズームレンズ。