JP2005208464A

JP2005208464A - ズームレンズ

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Publication number: JP2005208464A
Application number: JP2004016721A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Kawakami; 悦郎川上
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-26
Also published as: JP4677719B2

Abstract

【課題】携行に便利な、高解像でかつ歪曲収差が小さく、高性能なのズームレンズ及びそれを用いたカメラの提供を目的とする。
【解決手段】物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第２レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は、第１aレンズ群及び第１bレンズ群から構成され、前記第１aレンズ群は、負レンズである第１レンズ及び正レンズである第２レンズを配して構成され、前記第１bレンズ群は、負レンズである第３レンズ、前記第３レンズと接合して構成される正レンズである第４レンズ及び第５レンズを配して構成され、前記第２レンズ群は、正または負レンズである第６レンズ、正レンズである第７レンズ及び負レンズである第８レンズを配して構成され、変倍作用に際して、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の間隔を変化させることにより行うズームレンズ。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型の撮影光学系に使用される低変倍比のズームレンズ系を備えたズームレンズ装置に関し、とりわけCCD（charged coupled device）等のイメージセンサを使用したデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適なコンパクトで低変倍比のズームレンズ系を備えたズームレンズ装置に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）以下やデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の開発が盛んに行われており撮影レンズにおいても盛んに発表されるようになった・・・（特許文献１参照）。
特開２００１−２４２３７９号公報

これらの撮影レンズにおいては構成的に見るとＶＴＲ用撮影光学系が発展してきたものと考えることが出来るが、特にＤＳＣにおいては求められる解像力やその他の画質等の面で、さらに高い性能や品位を要求されるため、レンズ構成的には複雑化している場合が多く、光学系の大きさについても、ＣＣＤの画面サイズを同じとしてもＶＴＲ用撮影レンズよりＤＳＣ用撮影レンズの方が大型化してしまう結果となる。以下に、従来のＤＳＣ用の撮影レンズについて特徴の概略を列挙してみると、

１．高解像である
最近では、ＣＣＤの画素数では、３００万画素〜４００万画素の高画素数のＣＣＤを採用したＤＳＣが、一般コンシューマ向けとしても常識となっている。ＶＴＲに使用されている、３５万画素クラスの撮像素子とは、画面寸法が違うため、直接比較することはあまり意味を成さないが、画面寸法を無視すれば、約１０倍の差がある事になる。すなわち、撮影レンズに要求される、収差補正レベルも、この差程度の違いがあると考えられる。

ＣＣＤの画素数を上げるには、現在一般的には、画面寸法をなるべく大きくせずに、画素ピッチを小さくする方法で画素数を上げる方法がとられており、例えば、２年程前であれば有効画素数が１３０万画素クラスのＣＣＤでは画素ピッチは４．２μｍ程度であったが、さらに開発が進み、現在では２μｍ台の製品が多くなっている。従って、２μｍとして考えると最小錯乱円径を画素ピッチの２倍と仮定しても４μｍであり、３５ｍｍ判銀塩カメラの最小錯乱円径が約３３μｍと考えられるので、デジタルスチルカメラの撮影レンズに要求される解像力は銀塩カメラの約８倍ということが言える。

２．周辺光量を豊富にとる
ＣＣＤの特性として、ダイナミックレンジが小さいので、高品位の画質を維持するためには前項の解像力の他に周辺光量も多く設計する傾向にある。画像処理系との関係があり一概には言えないが、最低でも４０〜５０％を目標にする場合が多い。

３．像側のテレセントリック性が良好であること
像側のテレセントリック性とは、各像点に対する光線束の主光線が、光学系の最終面を射出した後、光軸とほぼ平行になる、すなわち、像面とはほぼ垂直に交わることを言う。言い換えると、光学系の射出瞳位置が像面から十分離れることである。これは、ＣＣＤ上の色フィルターが撮像面からやや離れた位置にあるために、光線が、斜めから入射した場合、実質的な開口効率が減少する（シェーディングという）ためであり、特に最近の高感度型のＣＣＤでは、撮像面の直前にマイクロレンズアレーを配しているものが多いが、この場合も同様に、射出瞳が十分離れていないと、周辺で開口効率が低下してしまう。

４．大きなバックフォーカスが必要
ＣＣＤの構造に起因する保護用のガラス板や、その後の空間はもとより、撮影レンズの光学系とＣＣＤの間には一般的には幾つかの光学素子を挿入する空間が必要とされる。ＣＣＤの周期構造に起因して発生するモアレ現象等を防止する目的で挿入されるオプチカルローパスフィルター（以下、ＯＬＰＦ）やＣＣＤの赤外波長域での感度を低下させて人の目の比視感度に近づける目的で、やはり光学系とＣＣＤの間に挿入される赤外吸収フィルターがそれである。

この様に、従来のＤＳＣの撮影レンズには概略、４つの特徴があり、これ故にレンズタイプとしては、単焦点レンズではレトロフォーカスタイプ、低変倍比のズームレンズでは正・負・正または負・正・正の３群タイプのズームレンズまたは２群タイプでも負・正の負群先行型のズームレンズタイプを選択することになる。これらのタイプの内特に負パワーの先行するタイプの光学系では光学系が大型化することが避けられないが、一方では３５ｍｍ版などのフィルム用のカメラ等に比較するとイメージサークルが小さく出来る（１／５〜１／８）という大きな利点を活用する事によって、携帯に問題の無い大きさにする事は可能である。また、最近では、コンパクト化への開発努力が一層活発となってきており、例えば、単焦点レンズでは特開２００２−３６５５３０号公報に開示されているように、像側のテレセントリック性に関しては、ＣＣＤを特化して開発することによって、特定の撮影レンズの特性にＣＣＤの色フィルターやマイクロレンズアレーの配列を合わせることによって、また、バックフォーカスの大きさの制約についてもＯＬＰＦ特性の見直しやカバーガラスとの共通化など、構造的に根本的な所から見直すことで、レトロフォーカスタイプ以外のレンズタイプを採用することが可能となり、よりコンパクトな撮影レンズを開発することが可能であることが報告されている。

前述のように、２〜３倍の低変倍比のズームレンズを開発するにあたっては、正・負・正または負・正・正の３群タイプのズームレンズを選択するのが一般的であり、また最近では特開２００３−０５７５４２号公報に開示されているように、ＣＣＤを特化して開発することによって、ＣＣＤの色フィルターやマイクロレンズアレーの配列を合わせることで像側のテレセントリック性を緩和して２群タイプの負群先行型のズームレンズタイプを選択することが報告されているが、いずれにしてもコンパクト性という面からすると、収納時すなわちレンズ沈胴時の大きさは満足するものの、実使用状態では何段もの鏡筒を重ねた沈胴構造を取らなければならず、鏡枠構造の複雑化、レンズユニットの大型化、その他操作性や即時性、前群の保持精度や強度の面で問題となる場合が多い。また、従来より小型化に有利なズームレンズのレンズタイプとして知られている例えば特開平７?１２８５９４で開示されているような正群先行タイプの光学系ではＣＣＤを特化してテレセントリック性を緩和したとしてもＣＣＤ面への入射角度増大による画像への悪影響があり採用出来ない。

本発明は、前述した事情に鑑み、ＣＣＤを特化することでテレセントリック性を緩和することと同時に、コンパクト化に有利な正群先行タイプのズーム方式を採用することにより、収納状態でコンパクトで携行に便利なのは勿論、収納状態と使用状態の大きさの違いが少なく、実使用時でも少ない鏡筒段数の伸縮で実現出来るため、鏡枠構造の簡略化、レンズユニット全体での小型化、操作性や即時性の向上、強度等の信頼性の向上を前提とした、高解像でかつ歪曲収差が小さく、高性能な小型のズームレンズ及びそれを用いたカメラを提供する事を目的とする。

本発明のズームレンズでは物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第２レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は物体側より順に、第１aレンズ群及び全体で正の屈折力を有する第１bレンズ群から構成され、前記第１aレンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズ及び正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）である第２レンズを配して構成され、前記第１bレンズ群は物体側より順に、負レンズである第３レンズ、前記第３レンズと接合して構成される正レンズである第４レンズ、及び正レンズである第５レンズを配して構成され、前記第２レンズ群は物体側より順に、正または負の屈折力を有するレンズである第６レンズ、正レンズである第７レンズ及び負レンズである第８レンズを配して構成され、変倍作用に際して、前記第１レンズ群，及び前記第２レンズ群の間隔を変化させることにより行うズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式（１）を満足しており、また前記第２レンズ群のパワーに関して下記条件式（２）を満足していることを特徴とする。（請求項１）
（１）ＴＬ_ｗ／ｆ_ｗ＜２．２
（２）１．０＜ｆ_ｗ／｜ｆ_II｜＜１．８（絶対値はｆ_II＜０のため）
ただし、
ＴＬ_ｗ：広角端における第１レンズの物体側面から像面までの距離
（ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離）
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
ｆ_II ：第２レンズ群の合成焦点距離

条件式（１）は、広角端におけるレンズ全長を規定するものである。すなわち本発明のレンズの小型化に関する条件である。上限を越えると収差補正という面では有利である反面、本発明の特徴である小型化と相反することとなる。条件式（２）は、負の屈折力を有する第２レンズ群へのパワーの適切な配分に関するものである。光学系全体の大きさと諸収差を適正に補正するためのバランスの条件となる。上限を越えると、第２レンズ群の負のパワーが大きいことになり、これに伴い第１レンズ群の正のパワーを強めなければならず諸収差のバランスを取るのが困難となり性能が低下し、また像側のテレセントリック性も悪影響を受ける。逆に下限を越えると、第１レンズ群との空気間隔を大きくとらねばならず光学系全体の大きさが大型化する事となりコンパクトなデジタルスチルカメラの用途に適さない。

また、前記第１レンズ群を構成し、最も物体側に配置される前記第１aレンズ群のパワーに関して下記条件式（３）を満足し、また前記第１aレンズ群を構成する前記第１レンズと前記第２レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（４）を満足し、さらに前記第２レンズの物体側の面の形状に関して下記条件式（５）を満足していることが好ましい。（請求項２）
（３）０．２＜ｆ_ｗ／ｆ_１ａ＜１．３
（４）１５＜ν_１−ν_２
（５）０．５＜ｆ_ｗ／ｒ_１３＜２．０
ただし、
ｆ_１ａ：第１aレンズ群の合成焦点距離
ν_１：第１aレンズ群を構成する第１レンズのアッベ数
ν_２：第１aレンズ群を構成する第２レンズのアッベ数
ｒ_１３：第１aレンズ群を構成する第２レンズの物体側の面の曲率半径

条件式（３）は、第１レンズ群の有する正パワーの第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群への適切なパワーの配分に関する条件式である。どちらのレンズ群も絞りを挟んでの正パワーを有するレンズ群であるためバランスを取ることが球面収差やコマ収差を補正する上で重要となる。上限を超えてしまうと第１ａレンズ群に与えられるパワーとしては過大となり、小型化には有利であるが、絞りを挟んでの非対称性が大きくなり球面収差とコマ収差のバランスを取ることが困難となる。逆に下限を超えると、すなわち第１ｂレンズ群のパワーが過大になることであり、有効な小型化の手段を失うこととなる。条件式（４）は第１ａレンズ群に使用されている正レンズと負レンズのアッベ数の配分に関するものである。すなわち色消しの為の条件で、色収差を良好に補正しつつ各収差とのバランスを維持するための条件となる。下限を守らないと、良好な色収差の補正手段を失う事となり、もし色収差補正が出来たとしても、そのために各レンズのパワーが大きくなり、球面収差ほおよびコマ収差の補正に不利な状態となってしまう。条件式（５）は第２レンズの物体側の面の形状に関しての条件を示すものであるが、第２レンズの配置される位置が開口絞りの直前あるいは直後であることから、絞りに最も近い屈折面の一つである事と、コンセントリックな面として作用している為、球面収差及びコマ収差補正のバランス関して重要な要素となっており、上限を超えると球面収差補正には有利となるが、コマ収差補正には不利となる。また、下限を超えるとコマ収差補正としては有利であるが球面収差がアンダーとなり過ぎてしまう。

また、前記第１レンズ群を構成し、物体側から順に前記第１aレンズ群の次に配置される前記第１bレンズ群のパワーに関して下記条件式（６）を満足し、また前記第１bレンズ群を構成する前記第３レンズ及び前記第４レンズ及び前記第５レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（７）を満足し、さらに前記第３レンズの物体側の面の形状と前記第５レンズの像側の面の形状に関して下記条件式（８）を満足しているが好ましい。（請求項３）
（６）０．７＜ｆ_ｗ／ｆ_１ｂ＜１．８
（７）２０＜（ν_４＋ν_５）／２−ν_３
（８）０．６＜ｒ_１５／ｒ_１９＜２．０
ただし、
ｆ_１ｂ：第１bレンズ群の合成焦点距離
ν_３：第１bレンズ群を構成する第３レンズのアッベ数
ν_４：第１bレンズ群を構成する第４レンズのアッベ数
ν_５：第１bレンズ群を構成する第５レンズのアッベ数
ｒ_１５：第１bレンズ群を構成する第３レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ_１９：第１bレンズ群を構成する第５レンズの像側の面の曲率半径

条件式（６）は、条件式（３）と共に、第１レンズ群の有する正のパワーを有する第１ａレンズ群及び第１ｂレンズ群へのパワーの適切な配分に関する条件式である。上限を超えると第１ｂレンズ群に設定される群としてのパワーが過大となることにより、相対的に第１ａレンズ群の正パワーが小さくなり小型化に対して不利である。また、逆に下限を超えると小型化には有利であるが、第１ａレンズ群へ賦与される群パワーが過大となってしまい、各収差補正に不利な状況となる。条件式（７）は、第１ｂレンズ群に使用されている正レンズと負レンズのアッベ数の配分に関するものである。すなわち色消しの為の条件で、色収差を良好に補正しつつ各収差とのバランスを維持するための条件となる。下限を超えると、色収差補正のため各レンズのパワーが大きくなり、球面収差及びコマ収差の補正に不利な状態となる。条件式（８）は、第３レンズの物体側の面と第５レンズの像側の面の形状の関係を表現しているもので、この数値範囲にあることで、開口絞りに対してコンセントリックな配置をとり球面収差、コマ収差等の収差のバランスをうまく取ることが可能となる。上限を超えるとコマ収差補正としては有利であるが球面収差が補正不能となり、下限を超えると球面収差補正には有利となるが、コマ収差補正には不利な状態となる。

また、前記第２レンズ群を構成する前記第７レンズ及び前記第８レンズのパワーに関して各々下記条件式（９）及び下記条件式（１０）を満足し、また前記第６レンズの形状に関して下記条件式（１１）を満足し、また前記第８レンズの形状に関して下記条件式（１２）を満足し、さらに前記第７レンズ及び前記第８レンズに使用される硝材に関して下記条件式（１３）を満足していることが好ましい。（請求項４）
（９）０．４＜ｆ_ｗ／ｆ_７＜０．７
（１０）１．０＜ｆ_ｗ／｜ｆ_８｜＜３．０（絶対値はｆ_８＜０のため）
（１１）１．５＜ｆ_ｗ／｜ｒ_２１｜＜３．０（絶対値はｒ_２１＜０のため）
（１２）０．７＜ｆ_ｗ／ｒ_２６＜２．５
（１３）１５＜ν_８−ν_７
ただし、
ｆ_７：第２レンズ群を構成する第７レンズの焦点距離
ｆ_８：第２レンズ群を構成する第８レンズの焦点距離
ｒ_２１：第２レンズ群を構成する第６レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ_２６：第２レンズ群を構成する第８レンズの像側の面の曲率半径
ν_７：第２レンズ群を構成する第７レンズのアッベ数
ν_８：第２レンズ群を構成する第８レンズのアッベ数

条件式（９）は、第２レンズ群を構成する正レンズである第７レンズのパワーに関する条件式である。第６レンズも同様に正パワーを有する場合があるがパワー的には弱いので、第２レンズ群を構成する正レンズを代表して第７レンズでの表現としている。上限を超えると、第２レンズ群は全体で負のパワーを有するため、第７レンズの正パワーが増大するのみならず負パワーも増大しなければならず、結果的に正、負の両パワーが過大となり、単色の各収差の補正に不利な状態となる。逆に下限を超えると、単色収差補正には有利であるが、色消しに不利となり倍率色収差などの満足できる収差補正が困難となる。条件式（１０）は、第２レンズ群を構成する負レンズである第８レンズのパワーに関する条件式である。第６レンズも同様に負パワーを有する場合があるがパワー的には弱いので、第２レンズ群を構成する負レンズを代表して第８レンズでの表現としている。従って、条件式（９）と共に第２レンズ群の正、負パワーの適切なバランスを表現しており、上限を超えると、第８レンズの負パワーが増大するが、像側のテレセントリック性等の制約もあり、第７レンズの正パワーも共に増大しなければならず、結果的に正、負の両パワーが過大となり、単色の各収差の補正に不利な状態となる。逆に下限を超えると、単色収差補正には有利であり、像側のテレセントリック性も改善されるが、色収差補正に不利な状態となる。条件式（１１）は、第６レンズの形状に関する条件式であるが、第２レンズ群内の他のレンズと比較するとパワーも小さく、正または負の状態があり得る。形状的には、第１レンズ群内の開口絞りに対してコンセントリックな配置となっている。変倍の為に絞りとの位置関係は変化するため、常にコンセントリックな状態を維持するのは難しいが、テレセントリック性、ディストーションのバランスを取る上で重要である。上限を超えるとディストーションは良好に補正可能であるがテレセントリック性が悪化し、逆に下限をこえるとディストーションが良好に補正出来ない。条件式（１２）は、前記第８レンズの形状に関して条件式であるが、第８レンズの負パワーの両面の適切な配分を表現しており、数値限定の範囲を逸脱すると物体側あるいは像側の面が面パワーとして過大となるため、テレセントリック性あるいはディストーションが悪化してしまう。すなわち条件式（１１）と同様に、上限を超えるとディストーションは良好に補正可能であるがテレセントリック性が悪化し、逆に下限をこえるとディストーションが良好に補正出来ない。条件式（１３）は、第２レンズ群に使用されている正レンズと負レンズのアッベ数の配分に関するものである。第６レンズは比較的パワーを持たないので、項としては取り上げていない。従って、色収差を良好に補正しつつ各収差とのバランスを保持するための条件となる。下限を超えると、色収差の補正のため各レンズのパワーが大きくなり、球面収差およびコマ収差の補正に不利となる。

また、前記第１bレンズ群を構成する前記第５レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であることが好ましい。（請求項５）

さらに、前記第２レンズ群を構成する前記第６レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であり、該非球面形状が光軸から離れた周辺位置では基準面からの乖離が像側であることが好ましく、また前記第２レンズ群を構成する前記第８レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であり、該非球面形状が光軸から離れた周辺位置では基準面からの乖離が物体側であることが好ましい。（請求項６，７）

このように本発明によるズームレンズをカメラの撮影レンズとして設けることにより、光学的ズーム機能を有していながら常に携帯しても苦にならない薄型あるいは小型のカメラを提供する事が可能となる。（請求項８）

本発明によれば、携行に便利な、高解像でかつ歪曲収差が小さく、高性能な小型の低倍率ズームレンズを提供することが出来る。

以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。以下の実施例１から実施例９では、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群ＬＧ１及び全体で負の屈折力を有する第２レンズ群ＬＧ２から構成され、前記第１レンズ群ＬＧ１は物体側より順に、第１aレンズ群ＬＧ１ａ及び全体で正の屈折力を有する第１bレンズ群ＬＧ１ｂから構成され、前記第１aレンズ群ＬＧ１ａは物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズＬ１１及び正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）である第２レンズＬ１２を配して構成され、前記第１bレンズ群ＬＧ１ｂは物体側より順に、負レンズである第３レンズＬ１３、前記第３レンズと接合して構成される正レンズである第４レンズＬ１４、及び正レンズである第５レンズＬ１５を配して構成され、前記第２レンズ群ＬＧ２は物体側より順に、正または負の屈折力を有するレンズである第６レンズＬ２１、正レンズである第７レンズＬ２２及び負レンズである第８レンズＬ２３を配して構成される。前記第１レンズＬ１１と前記第２レンズＬ１２の間または前記第２レンズＬ１２と前記第３レンズＬ１３の間には開口絞りの為の空間が設けられ、絞り前面ＳＦ及び後面ＳＲとで表されており、また、前記第２レンズ群ＬＧ２と像面との間には空気間隔をおいて平行平面ガラスＬＰＦが配されている。前記平行平面ガラスＬＰＦは詳細にはＣＣＤのカバーガラス、水晶フィルター、または赤外吸収フィルター等で構成されるのであるが、光学的には何ら問題はないのでこれらの総厚に等しい１枚の平行平面ガラスで表現している。変倍作用に際しては、前記第１レンズ群ＬＧ１，及び前記第２レンズ群ＬＧ２の間隔を変化させることにより行われるが、各実施例におけるレンズ構成図では広角端及び望遠端における配置を示している。

各実施例において使用している非球面については、周知のごとく、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとるとき、非球面式：
Ｚ＝（Ｙ^２／ｒ）〔１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／ｒ）^２｝〕
＋Ａ・Ｙ^４＋Ｂ・Ｙ^６＋Ｃ・Ｙ^８＋Ｄ・Ｙ^１０＋‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径：ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Ｅとそれに続く数字」は「１０の累乗」を表している。例えば、「Ｅ−４」は１０^−４を意味し、この数値が直前の数値に掛かるのである。

本発明の非球面レンズの第１実施例について数値例を表１に示す。また図１は、そのレンズ構成図、図２はその諸収差図である。

表及び図面中、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｆ_noはＦナンバー、２ωはレンズの全画角、ｂ_ｆはバックフォーカスを表す。バックフォーカスｂ_ｆは第２レンズ群を構成する第８レンズ像側面から像面までの距離の空気換算距離である。また、Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎ_ｄはｄ線の屈折率、ν_ｄはｄ線のアッベ数を示す。諸収差図中のｄ、ｇ、Ｃはそれぞれの波長における収差曲線である。またＳはサジタル、Ｍはメリディオナルを示している。

第２実施例について数値例を表２に示す。また、図３はそのレンズ構成図、図４はその諸収差図である。

第３実施例について数値例を表３に示す。また、図５はそのレンズ構成図、図６はその諸収差図である。

第４実施例について数値例を表４に示す。また、図７はそのレンズ構成図、図８はその諸収差図である。

第５実施例について数値例を表５に示す。また、図９はそのレンズ構成図、図１０はその諸収差図である。

第６実施例について数値例を表６に示す。また、図１１はそのレンズ構成図、図１２はその諸収差図である。

第７実施例について数値例を表７に示す。また、図１３はそのレンズ構成図、図１４はその諸収差図である。

第８実施例について数値例を表８に示す。また、図１５はそのレンズ構成図、図１６はその諸収差図である。

第９実施例について数値例を表９に示す。また、図１７はそのレンズ構成図、図１８はその諸収差図である。

次に実施例１から実施例９に関して条件式（１）から条件式（１３）に対応する値を、まとめて表１０に示す。

表１０から明らかなように、実施例１から実施例９の各実施例に関する数値は条件式（１）から（１３）を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。

本発明によるズームレンズの第１実施例のレンズ構成図第１実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第２実施例のレンズ構成図第２実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第３実施例のレンズ構成図第３実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第４実施例のレンズ構成図第４実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第５実施例のレンズ構成図第５実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第６実施例のレンズ構成図第６実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第７実施例のレンズ構成図第７実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第８実施例のレンズ構成図第８実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第９実施例のレンズ構成図第９実施例のレンズの諸収差図

Claims

物体側より順に、全体で正の屈折力を有する第１レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第２レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は物体側より順に、第１aレンズ群及び全体で正の屈折力を有する第１bレンズ群から構成され、前記第１aレンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズ及び正の屈折力を有するレンズ（以下正レンズ）である第２レンズを配して構成され、前記第１bレンズ群は物体側より順に、負レンズである第３レンズ、前記第３レンズと接合して構成される正レンズである第４レンズ、及び正レンズである第５レンズを配して構成され、前記第２レンズ群は物体側より順に、正または負の屈折力を有するレンズである第６レンズ、正レンズである第７レンズ及び負レンズである第８レンズを配して構成され、変倍作用に際して、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の間隔を変化させることにより行うズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式（１）を満足しており、また前記第２レンズ群のパワーに関して下記条件式（２）を満足していることを特徴とするズームレンズ。
（１）ＴＬ_ｗ／ｆ_ｗ＜２．２
（２）１．０＜ｆ_ｗ／｜ｆ_II｜＜１．８（絶対値はｆ_II＜０のため）
ただし、
ＴＬ_ｗ：広角端における第１レンズの物体側面から像面までの距離
（ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離）
ｆ_ｗ：広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
ｆ_II ：第２レンズ群の合成焦点距離
前記第１レンズ群を構成し、最も物体側に配置される前記第１aレンズ群のパワーに関して下記条件式（３）を満足し、また前記第１aレンズ群を構成する前記第１レンズと前記第２レンズに使用される硝材の分散特性に関して下記条件式（４）を満足し、さらに前記第２レンズの物体側の面の形状に関して下記条件式（５）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（３）０．２＜ｆ_ｗ／ｆ_１ａ＜１．３
（４）１５＜ν_１−ν_２
（５）０．５＜ｆ_ｗ／ｒ_１３＜２．０
ただし、
ｆ_１ａ：第１aレンズ群の合成焦点距離
ν_１：第１aレンズ群を構成する第１レンズのアッベ数
ν_２：第１aレンズ群を構成する第２レンズのアッベ数
ｒ_１３：第１aレンズ群を構成する第２レンズの物体側の面の曲率半径
前記第１レンズ群を構成し、物体側から順に前記第１aレンズ群の次に配置される前記第１bレンズ群のパワーに関して下記条件式（６）を満足し、また前記第１bレンズ群を構成する前記第３レンズ及び前記第４レンズ及び前記第５レンズに使用される硝材の分散分散特性に関して下記条件式（７）を満足し、さらに前記第３レンズの物体側の面の形状と前記第５レンズの像側の面の形状に関して下記条件式（８）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（６）０．７＜ｆ_ｗ／ｆ_１ｂ＜１．８
（７）２０＜（ν_４＋ν_５）／２−ν_３

（８）０．６＜ｒ_１５／ｒ_１９＜２．０
ただし、
ｆ_１ｂ：第１bレンズ群の合成焦点距離
ν_３：第１bレンズ群を構成する第３レンズのアッベ数
ν_４：第１bレンズ群を構成する第４レンズのアッベ数
ν_５：第１bレンズ群を構成する第５レンズのアッベ数
ｒ_１５：第１bレンズ群を構成する第３レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ_１９：第１bレンズ群を構成する第５レンズの像側の面の曲率半径
前記第２レンズ群を構成する前記第７レンズ及び前記第８レンズのパワーに関して各々下記条件式（９）及び下記条件式（１０）を満足し、また前記第６レンズの形状に関して下記条件式（１１）を満足し、また前記第８レンズの形状に関して下記条件式（１２）を満足し、さらに前記第７レンズ及び前記第８レンズに使用される硝材に関して下記条件式（１３）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（９）０．４＜ｆ_ｗ／ｆ_７＜０．７
（１０）１．０＜ｆ_ｗ／｜ｆ_８｜＜３．０（絶対値はｆ_８＜０のため）
（１１）１．５＜ｆ_ｗ／｜ｒ_２１｜＜３．０（絶対値はｒ_２１＜０のため）
（１２）０．７＜ｆ_ｗ／ｒ_２６＜２．５
（１３）１５＜ν_８−ν_７
ただし、
ｆ_７：第２レンズ群を構成する第７レンズの焦点距離
ｆ_８：第２レンズ群を構成する第８レンズの焦点距離
ｒ_２１：第２レンズ群を構成する第６レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ_２６：第２レンズ群を構成する第８レンズの像側の面の曲率半径
ν_７：第２レンズ群を構成する第７レンズのアッベ数
ν_８：第２レンズ群を構成する第８レンズのアッベ数
前記第１bレンズ群を構成する前記第５レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であることを特徴とする請求項３記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群を構成する前記第６レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であり、該非球面形状が光軸から離れた周辺位置では基準面からの乖離が像側であることを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群を構成する前記第８レンズの物体側あるいは像側の屈折面の内少なくとも１面が非球面形状であり、該非球面形状が光軸から離れた周辺位置では基準面からの乖離が物体側であることを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。
前記請求項１から前記請求項７のいずれかに記載されるズームレンズを有することを特徴としたカメラ。