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公開番号2025163723
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-30
出願番号2024067193
出願日2024-04-18
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 20060101AFI20251023BHJP(光学)
要約【課題】大口径比でありながらズームレンズ全体の小型化を可能とし、ズーム全領域において諸収差が良好に補正されたズームレンズ及び当該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。
【解決手段】この目的を達成するため、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、1つ以上のレンズ群を含み全体として正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第n-1レンズ群と、第nレンズ群とから構成され、広角端から望遠端への変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、広角端から望遠端への変倍に際して少なくとも前記第1レンズ群は光軸方向に移動し、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を採用した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含み全体として正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第ｎ－１レンズ群と、第ｎレンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
広角端から望遠端への変倍に際して前記第１レンズ群と前記第ｎレンズ群は光軸方向に移動し、
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。
－１．００ ≦ βｍｔ ≦ －０．３０・・・（１）
１．２０ ≦ β２ｔ／β２ｗ ≦ １．９０・・・（２）
－０．３１ ≦ ｘｎ／（ｆｗ×ｆｔ）
１／２
＜０．００・・・（３）
但し、
βｍｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記中間群の横倍率
β２ｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
ｘｎ：広角端から望遠端への変倍における前記第ｎレンズ群の広角端の位置と前記第ｎレンズ群の望遠端の位置との差分の移動量であって、物体側への移動の符号を負とし像側への移動の符号を正とする
ｆｗ：広角端における当該ズームレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端における当該ズームレンズ全系の焦点距離
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含み全体として正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第ｎ－１レンズ群と、第ｎレンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
広角端から望遠端への変倍に際して前記第１レンズ群は光軸方向に移動し、
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。
－０．７４ ≦ βｍｔ ≦ －０．３０・・・（１）’
１．２０ ≦ β２ｔ／β２ｗ ≦ ２．１０・・・（２）’
０．５５ ≦ ｂｆｗ／Ｙ’ ≦ ０．９７・・・（４）
但し、
βｍｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記中間群の横倍率
β２ｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
ｂｆｗ：広角端におけるバックフォーカスであって、最も像側のレンズの像側面から像面までの光軸上の距離であり、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
【請求項３】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含み全体として正の屈折力を有する中間群と、負の屈折力を有する第ｎ－１レンズ群と、第ｎレンズ群とから構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
広角端から望遠端への変倍に際して前記第１レンズ群は光軸方向に移動し、
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。
－０．７４ ≦ βｍｔ ≦ －０．３０・・・（１）’
１．２０ ≦ β２ｔ／β２ｗ ≦ ２．１０・・・（２）’
０．８０ ≦ ｆｍｔ／ｆｒｔ ≦ １．３０・・・（５）
但し、
βｍｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記中間群の横倍率
β２ｔ：望遠端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端の無限遠合焦時における前記第２レンズ群の横倍率
ｆｍｔ：望遠端における前記中間群の焦点距離
ｆｒｔ：望遠端における前記第２レンズ群より像側に配置される全てのレンズの無限遠合焦時の合成焦点距離
【請求項４】
無限遠物体から有限距離物体への合焦は、前記第ｎ－１レンズ群を光軸方向に移動させることで行う請求項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】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
－１．２０ ≦ β２ｔ ≦ －０．３０・・・（６）
【請求項６】
前記中間群は、
正の屈折力を有するレンズ群から構成される、
または、２つの正の屈折力を有するレンズ群から構成される請求項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７】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項３いずれか一項に記載のズームレンズ。
１．０５ ≦ βｍｔ／βｍｗ ≦ １．８０・・・（７）
但し、
βｍｗ：広角端の無限遠合焦時における前記中間群の横倍率
【請求項８】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１５ ≦ ｆｍｔ／ｆｔ ≦ ０．８０・・・（８）
但し、
ｆｍｔ：望遠端における前記中間群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における当該ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項９】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
－１．５０ ≦ ｆ２／ｆｗ ≦ －０．５０・・・（９）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における当該ズームレンズ全系の焦点距離
【請求項１０】
以下の条件式を満足する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
－８．０ ≦ ｆ１／ｆ２ ≦ －２．０・・・（１０）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
（【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し、特に、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（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）を用いた撮像装置に好適なズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,700 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。特に一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラなどのレンズ交換式撮像装置は、レンズを交換することによって様々な画角や明るさ、被写界深度などで撮影することが可能となっている。そして、この交換用レンズにおいては、近年、より一層の明るさやボケを活かした撮影のために、大口径比のレンズが望まれている。ここで、従来のズームレンズの場合は明るくてもＦナンバーが２．８程度であることが多い。それよりも明るいレンズを求める場合は、単焦点レンズを選択せざるを得ないことが多い。しかしながら、単焦点レンズは焦点距離が固定されているため、撮影可能な範囲が限定される、別の焦点距離に変更するためにレンズを交換する手間がかかる、焦点距離の異なる複数のレンズを持ち歩く必要がある、といった不都合がある。これらの問題を解決し、利便性を改善するために大口径比のズームレンズが望まれている。
【０００３】
さらに、ミラーや光学式ファインダー等を備えない小型のミラーレス一眼カメラの普及が進んでいることに伴い、カメラ本体だけでなく、レンズも小型であることも望まれている。しかしながら、大口径比のズームレンズを実現しようとした場合、レンズ径や絞り径が大きくなり、ズームレンズの全長も長くなる。更に、駆動機構等も大型化することになるので、鏡筒部分を含むレンズユニット全体が大型化する問題がある。
【０００４】
ここで、ズームレンズの小型化を図るには、絞り径や最も物体側のレンズの径及び最も像側のレンズの径の小型化、そしてズームレンズの全長の短縮が必要である。加えて、鏡筒部分を含むレンズユニット全体の小型化を図るには、フォーカスの駆動機構、絞りユニット、各機構部品等を、鏡筒部分を含むレンズユニット全体中で光学系の径が小さい位置に埋め込むように配置することが望まれることから、外径が小さいレンズが配置されている領域を設けることが必要である。更に、フォーカス群の重量が重い場合、大きな駆動力を有する駆動機構が必要になり、鏡筒部分を含むレンズユニット全体の小型化が困難になってしまう。そこで、フォーカス群を小型にすることも必要である。
【０００５】
最も物体側に正の屈折力のレンズ群が配置されるポジティブリード型のズームレンズでは、その像側に強い負の屈折力のレンズ群（第２レンズ群）を配置し、大きな変倍作用を持たせていることが多い。この場合、第２レンズ群の像側に配置されるレンズ群は、第２レンズ群の負の屈折力により発散された軸上光束が入射するため、軸上光線高が高くなる。そして、大口径比にした場合は、この軸上光線高が特に高くなるため、レンズ等の大型化が問題となる。このように、大口径比にした場合は、第２レンズ群の像側に配置されるレンズ群は軸上光線高が特に高くなるため、球面収差やコマ収差等の発生量が増え、ズーム全領域で収差を良好に補正することが困難になる。
【０００６】
大口径比にした場合は、更に、絞りの大型化も問題になる。絞りの配置については、光学系の物体側や像側に絞りを配置しなければならない特別な事情がある場合を除いて、収差補正の容易性やレンズの大型化防止のため、光学系の中央部付近に配置することが好ましい。そのため、第２レンズ群の像側に隣接して配置されるレンズ群を第３レンズ群とするとき、絞りは第３レンズ群付近や第３レンズ群内に配置することが多く、大口径比にした場合は、絞りの大型化も問題となる。加えて、大口径比にした場合は、最も物体側のレンズの径及び最も像側のレンズの径も大型化し、ズームレンズの全長も長くなってしまう。従って、大口径比でありながらも、ズームレンズの小型化を実現するには、各レンズ群の屈折力、横倍率、変倍負担を適切に設定することが重要になる。
【０００７】
ここで、Ｆナンバーが２．０程度の大口径比なズームレンズで、ポジティブリード型のズームレンズとしては、特許文献１、２などが知られている。特許文献１では、例えば実施例１において、物体側から順に、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、正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レンズ群から構成され、Ｆナンバーが２．０６の大口径比のズームレンズが提案されている。また、特許文献２では、例えば実施例１において、物体側から順に、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、正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、負の屈折力を有する第５レンズ群から構成され、Ｆナンバーが２．０６の大口径比のズームレンズが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１９－０１５９５６号
特開２０１６－０１４８４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のズームレンズにおいては、第２レンズ群中の像側のレンズは比較的外径が小さいものの、第３レンズ群から第４レンズ群中の物体側にかけて、軸上光線高が高く、外径が大きいレンズが連続して配置されている。その結果、フォーカスの駆動機構、絞りユニット、各機構部品等を配置するスペースを、鏡筒部分を含むレンズユニット全体中の径が小さい位置に確保することが難しくなるため、鏡筒部分を含むレンズユニット全体が大型化する問題がある。更に、フォーカス群である第２レンズ群は、レンズ枚数が５枚と多く、フォーカス群の重量が重くなるため、大きな駆動力を有する駆動機構が必要となり、鏡筒部分を含むレンズユニット全体が大型化する問題がある。
【００１０】
また、特許文献２のズームレンズにおいては、最終レンズ群である第５レンズ群が固定されているため、最終レンズ群が大型化している。また、バックフォーカスが長いため、全長も長く、小型化が不十分である。更に、フォーカス群である第４レンズ群は、軸上光束径が大きく、レンズ外径が大きい。そのため、フォーカス群の重量が重くなり、大きな駆動力を有する駆動機構が必要となることから、鏡筒部分を含むレンズユニット全体が大型化する問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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