特許ウォッチ

公開番号2024180681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024185835,2021106602
出願日2024-10-22,2021-06-28
発明の名称ズームレンズ及び撮像装置
出願人株式会社タムロン
代理人個人
主分類G02B 15/20 20060101AFI20241219BHJP(光学)
要約【課題】大口径比でありながら、全体的に小型で、光学性能の優れたズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、1以上のレンズ群を有し、且つ、全体で正の屈折力となる中間群Mと、負の屈折力のレンズ群Fと、1以上のレンズ群を有する後方群Rとから構成され、第1レンズ群は、2枚の正レンズを含み、中間群Mは、接合面であり、且つ、発散面であるレンズ面Siを少なくとも2面以上含み、ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、中間群Mを構成するレンズ群のうち少なくとも1つのレンズ群は物体側へ移動し、フォーカシングに際して、レンズ群Fは光軸上を移動し、所定の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、１以上のレンズ群を有し、且つ、全体で正の屈折力となる中間群Ｍと、負の屈折力のレンズ群Ｆと、１以上のレンズ群を有する後方群Ｒとから構成され、
前記第１レンズ群は、２枚の正レンズを含み、
前記中間群Ｍは、接合面であり、且つ、発散面であるレンズ面Ｓｉを少なくとも２面以上含み、
ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記中間群Ｍを構成するレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群は物体側へ移動し、
フォーカシングに際して、前記レンズ群Ｆは光軸上を移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．５０ ≦ Σφｉ／φｍ ≦ １．５０・・・（１）
０．３ ≦ ＢＦｗ／Ｙ ≦ １．５・・・（７）
但し、
Σφｉ：前記中間群Ｍに含まれる前記レンズ面Ｓｉの屈折力の総和
ここで、前記中間群Ｍに含まれる各レンズ面Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・）について、各レンズ面Ｓｉの前後の媒質のｄ線における屈折率をＮｆｉ、Ｎｂｉとし、各レンズ面Ｓｉの曲率半径をＲｉとしたとき、各レンズ面Ｓｉの屈折力をそれぞれφｉ＝｜（Ｎｆｉ－Ｎｂｉ）／Ｒｉ｜（ｉ＝１，２，・・・）とする
φｍ：望遠端における前記中間群Ｍの合成屈折力であり、φｍ＝１／ｆｍにより求められる値
ｆｍ：望遠端における前記中間群Ｍの合成焦点距離
ＢＦｗ：広角端における当該ズームレンズのバックフォーカスであって、カバーガラス厚を空気換算したときの値
Ｙ：当該ズームレンズの最大像高
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記後方群Ｒは全体で負の屈折力を有する請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記後方群Ｒは、負の屈折力のレンズ群を少なくとも１つ有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、当該負の屈折力のレンズ群は物体側へ移動する請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記レンズ面Ｓｉの少なくとも１面は物体側に凸であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１５ ≦ Ｒｍｆ／ｆｔ ≦ ０．７０・・・（３）
但し、
Ｒｍｆ：前記中間群Ｍの最も物体側のレンズ面の曲率半径
ｆｔ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
【請求項７】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
－０．８０ ≦ Ｒｍｂ／ｆｔ ≦ －０．１５・・・（４）
但し、
Ｒｍｂ：前記中間群Ｍの最も像側のレンズ面の曲率半径
ｆｔ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
【請求項８】
前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は物体側に凸である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記中間群Ｍは負の屈折力を有する空気レンズを少なくとも一つ有する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記中間群Ｍの最も物体側に正レンズＰを有し、
当該正レンズＰが以下の条件式（５）及び条件式（６）を同時に満足する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．０１≦θｇＦ－（－１．６１８×１０
－３
×νｄ＋０．６４１５）≦０．０６・・・（５）
１０ ≦ νｄ ≦ ３５・・・（６）
但し、
θｇＦ：前記正レンズＰの材料のｇ線とＦ線の部分分散比
νｄ：前記正レンズＰの材料のｄ線に対するアッベ数
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本件発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が広く普及している。このような撮像装置として、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、車載カメラ等種々のものがある。いずれの撮像装置においても大口径比であり、高い光学性能を有するズームレンズに対する市場の要求は強い。
【０００３】
ズームレンズの光学構成として、例えば、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を備えた、ポジティブリード型の構成が知られている。ポジティブリード型のズームレンズでは、一般に、物体側から２番目の第２レンズ群に強い負の屈折力を配置し、第２レンズ群に大きな変倍負担を持たせることで高変倍化を実現しやすい構成としている。このようなポジティブリード型のズームレンズでは、テレフォト傾向が強くなるため、焦点距離に比して光学全長を短縮することができる。
【０００４】
ここで、Ｆナンバーが小さく、光学性能の高いズームレンズを得るには、大口径比化によって発生する諸収差を良好に補正する必要がある。そのため、Ｆナンバーの小さいズームレンズでは、Ｆナンバーの大きいズームレンズと比較すると、各レンズ群に強い屈折力を配置することが困難であり、全系が大型化し易い。また、Ｆナンバーの小さいズームレンズを得るには、像側、つまり全系の後方に強い正の屈折力のレンズ群を配置することが好ましい。しかしながら、全系の後方に強い正の屈折力のレンズ群を配置すると、テレフォト傾向の強いズームレンズを得ることが困難になり、光学全長の短縮化が困難となる。このように、大口径比化を図りつつ、高い光学性能を有し、さらに小型のズームレンズを実現するためには、各レンズ群のパワー配置、結像倍率、レンズ構成等を適切に設定する必要がある。
【０００５】
また、近年、ライブビュー画像により撮像を行うデジタルスチルカメラ等が普及している。ライブビュー撮像時には像面位相差ＡＦ方式や、コントラストＡＦ方式により被写体にピントを合わせることが行われている。特に、コントラストＡＦ方式ではフォーカス群を常に移動させながら被写体にピントを合わせる。さらに、近年、トラッキングＡＦを採用するデジタルスチルカメラ等も広く普及している。トラッキングＡＦとは、撮像対象とする被写体に一度ピントを合わせた後は、被写体の移動に応じてフォーカス群を移動させながら被写体に常時ピントを合わせ続けるオートフォーカス機能をいう。
【０００６】
このようにコントラストＡＦやトラッキングＡＦを利用して動画撮像等を行う場合、フォーカス群の移動に伴って、撮像面上での被写体の大きさが変化する現象がある。このようなフォーカス群の移動による像倍率の変化が大きい場合には、ライブビュー画像を観察する撮像者に違和感を生じさせることになる。この像倍率の変化は、光学系においてフォーカス群が物体側、つまり光学系の前方に配置されているほど、大きくなることが知られている。したがって、フォーカス群の配置を適切に設定する必要がある。
【０００７】
現在、次のようなズームレンズが知られている。例えば、特許文献１には、物体側から順に、正・負・正・負・正の屈折力のレンズ群を備え、Ｆナンバーが１．９～Ｆ２．８程度の明るいズームレンズが開示されている。しかしながら、このズームレンズでは、第１レンズ群から第３レンズ群までの合成屈折力が弱いこと、及び、全系の後方に強い正の屈折力のレンズ群が配置されていることから、十分な小型化が実現されていない。
【０００８】
特許文献２には、物体側から順に、正・負・正・負・正の屈折力のレンズ群を備え、Ｆ２．８程度の明るいズームレンズが開示されている。しかしながら、このズームレンズでは、絞りより物体側の第２レンズ群をフォーカス群としている。つまり、全系の前方にフォーカス群が配置されているため、像倍率変化が大きく、トラッキングＡＦやコントラストＡＦには好ましくないという問題がある。また、第２レンズ群は比較的重く、コントラストＡＦを採用する際には、当該ズームレンズでは、フォーカス群の重量のため、迅速なフォーカシングを行うことが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
ＷＯ２０１７／９９２４３公報
特開２０２０－１９７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は上記の問題に鑑みなされたものであって、大口径比でありながら、全体的に小型で、光学性能の優れたズームレンズ及び当該ズームレンズを有する撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許