特許ウォッチ

公開番号2025033505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023139262
出願日2023-08-29
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
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類G02B 15/20 20060101AFI20250306BHJP(光学)
要約【課題】大口径比でありながら、全体的に小型で、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズ及び撮像装置を提供する。
【解決手段】全体で負の屈折力を有する前群と、全体で正の屈折力を有する後群と、から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、間隔を変化させるように移動するレンズ群は5つ以下であり、特定の式で表される特定の光学特性を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のレンズ群を有するズームレンズであって、
広角端における最も広いレンズ群間の空気間隔よりも物体側に配置されているレンズ群を前群とし、前記空気間隔よりも像面側に配置されているレンズ群を後群としたときに、
前記前群は、物体側より順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｐと、１以上のレンズ群を含むとともに全体で負の屈折力を有する中間群Ｍ１と、から構成され、かつ全体で負の屈折力を有し、
前記後群は、物体側より順に、１以上のレンズ群を含むとともに全体で正の屈折力を有する中間群Ｍ２と、全体で負の屈折力を有するレンズ群Ｆと、１以上のレンズ群を含む後方群Ｒと、から構成され、かつ全体で正の屈折力を有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、
隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
隣り合うレンズ群の間隔を変化させるように移動するレンズ群は５つ以下であり、
前記レンズ群Ｐは物体側へ移動し、
前記中間群Ｍ１に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ群は像面側に漸次移動し、かつ、
前記中間群Ｍ２に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ群は像面側に凸形状の軌跡で移動し、
フォーカシングに際して、前記レンズ群Ｆは前記ズームレンズの光軸に沿って移動し、
以下の式を満足する、ズームレンズ。
０．５≦ｂｆｗ／Ｙｗ≦１．４・・・（１）
０．５≦ｆｐ／ｆｔ≦１．５・・・（２）
－０．９≦ｆｍ１／ｆｗ≦－０．１５・・・（３）
但し、
ｂｆｗ：広角端における前記ズームレンズの光学系のバックフォーカス
Ｙｗ：広角端における最大像高
ｆｐ：前記レンズ群Ｐの焦点距離
ｆｔ：望遠端における前記ズームレンズの光学系の焦点距離
ｆｍ１：広角端における前記中間群Ｍ１の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における前記ズームレンズの光学系の焦点距離
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
以下の式を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
０．０５≦Ｄｍ／Ｔｗ≦０．２０・・・（４）
Ｄｍ：広角端における前記中間群Ｍ１と、前記中間群Ｍ２と、の光軸上での距離
Ｔｗ：広角端における光学全長
【請求項３】
前記中間群Ｍ１に含まれる負の屈折力を有するレンズ群のうち、最も大きな負の屈折力を有するレンズ群をレンズ群Ｎとしたとき、以下の式を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
０．５≦｜Ｘｐ｜／｜Ｘｎ｜≦２．０・・・（５）
Ｘｐ：広角端における前記レンズ群Ｐの位置と、望遠端における前記レンズ群Ｐの位置と、の光軸上での距離
Ｘｎ：広角端における前記レンズ群Ｎの位置と、望遠端における前記レンズ群Ｎの位置と、の光軸上での距離
【請求項４】
以下の式を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。
１．５≦｜｛１－（βｆｔ）
２
｝×（βｒｔ）
２
｜≦９．５・・・（６）
βｆｔ：望遠端における前記レンズ群Ｆの無限遠フォーカシング時の横倍率
βｒｔ：望遠端における前記後方群Ｒの無限遠フォーカシング時の横倍率
【請求項５】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群Ｆは像面側に凸形状の軌跡で移動する、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記中間群Ｍ２は、前記光軸に直交する方向に移動する、負の屈折力を有する防振群Ｖを含む、請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記中間群Ｍ２は、前記防振群Ｖより物体側と、前記防振群Ｖより像面側とにそれぞれ１枚以上のレンズを含み、
前記中間群Ｍ２における前記防振群Ｖより物体側に配置されているレンズは全体で正の屈折力を有し、
前記中間群Ｍ２における前記防振群Ｖより像面側に配置されているレンズは全体で正の屈折力を有する、
請求項６に記載のズームレンズ。
【請求項８】
以下の式を満足する、請求項７に記載のズームレンズ。
０．７≦ｆｍ２ｐ／ｆｍ２≦２．０・・・（７）
ｆｍ２ｐ：前記中間群Ｍ２において前記防振群Ｖより物体側に配置された全てのレンズの望遠端における合成焦点距離
ｆｍ２：望遠端における前記中間群Ｍ２の合成焦点距離
【請求項９】
以下の式を満足する、請求項７に記載のズームレンズ。
－３．３≦ｆｍ２ｖ／ｆｍ２≦－１．２・・・（８）
ｆｍ２ｖ：前記防振群Ｖの焦点距離
ｆｍ２：望遠端における前記中間群Ｍ２の合成焦点距離
【請求項１０】
前記レンズ群Ｆは少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、を有する、請求項１に記載のズームレンズ。
（【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 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ及び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、監視カメラ及び車載カメラ等がある。いずれの撮像装置においても、大口径比であり、光学系が小型で、かつ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】
このようなズームレンズには、物体側から順に、正・負・正・負・正の屈折力のレンズ群を備え、第４レンズ群をフォーカス群としたズームレンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、当該ズームレンズには、物体側から順に、正・負・正・負・正の屈折力のレンズ群を備え、第２レンズ群をフォーカス群としたズームレンズが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１８／０９２２９５号
特開２０１９－１３８９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、光学系が大型化し易い。また、Ｆナンバーの小さいズームレンズを得るには、像面側、つまり光学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、光学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、変倍に伴う各レンズ群が移動する距離等を適切に設定する必要がある。
【０００７】
特許文献１に記載のズームレンズでは、バックフォーカスが長く、光学系の小型化が図れていない。
【０００８】
特許文献２に記載のズームレンズでは、第２レンズ群によるフォーカスはレンズ枚数が多く重いため、迅速なフォーカシングに適していない。また、第２レンズ群の重量が大きいため、フォーカシングの際に第２レンズ群を移動させるための駆動機構が大型化する。このため、鏡筒径の大型化を招くという課題がある。
【０００９】
本発明の一態様は、大口径比でありながら、全体的に小型で、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るズームレンズは、複数のレンズ群を有するズームレンズであって、
広角端における最も広いレンズ群間の空気間隔よりも物体側に配置されているレンズ群を前群とし、前記空気間隔よりも像面側に配置されているレンズ群を後群としたときに、
前記前群は、物体側より順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｐと、１以上のレンズ群を含むとともに全体で負の屈折力を有する中間群Ｍ１と、から構成され、かつ全体で負の屈折力を有し、
前記後群は、物体側より順に、１以上のレンズ群を含むとともに全体で正の屈折力を有する中間群Ｍ２と、全体で負の屈折力を有するレンズ群Ｆと、１以上のレンズ群を含む後方群Ｒと、から構成され、かつ全体で正の屈折力を有し、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、
隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
隣り合うレンズ群の間隔を変化させるように移動するレンズ群は５つ以下であり、
前記レンズ群Ｐは物体側へ移動し、
前記中間群Ｍ１に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ群は像面側に漸次移動し、かつ、
前記中間群Ｍ２に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ群は像面側に凸形状の軌跡で移動し、
フォーカシングに際して、前記レンズ群Ｆは前記ズームレンズの光軸に沿って移動し、
以下の式を満足する。
０．５≦ｂｆｗ／Ｙｗ≦１．４・・・（１）
０．５≦ｆｐ／ｆｔ≦１．５・・・（２）
－０．９≦ｆｍ１／ｆｗ≦－０．１５・・・（３）
但し、
ｂｆｗ：広角端における前記ズームレンズの光学系のバックフォーカス
Ｙｗ：広角端における最大像高
ｆｐ：前記レンズ群Ｐの焦点距離
ｆｔ：望遠端における前記ズームレンズの光学系の焦点距離
ｆｍ１：広角端における前記中間群Ｍ１の合成焦点距離
ｆｗ：広角端における前記ズームレンズの光学系の焦点距離
（【００１１】以降は省略されています）

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