JP2009294513A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 高ズーム比で前玉径が小型であり、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正又は負の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングの際に各レンズ群が移動するズームレンズであって、広角端と望遠端における全系の焦点距離ｆＷ、ｆＴ、該第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離ｆ１、ｆ２、該第１レンズ群がズーミングに際して最も物体側に移動した位置と広角端における位置との距離ｍ１、該第１レンズ群と第２レンズ群との距離がズーミングに際して最も広くなった距離と、広角端における該第１レンズ群と該第２レンズ群との距離との差Ｘ１を各々適切に設定すること。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラや電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。
そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクト（小型）で高ズーム比（高変倍比）で、しかも高解像力のズームレンズであることが要求されている。
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。
ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
又、物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力の５つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献３）。
又、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献４）。
特開２００３−２９５０５９号公報 特開２００６−１３３６３２号公報 特開２００７−２９２９９４号公報 特開２００２−６２４７８号公報
一般に高ズーム比を確保しつつズームレンズ全体を小型にするためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。
しかしながら、このようなズームレンズは、各レンズ面の屈折力の増加に伴いレンズ肉厚が増すと同時に諸収差の補正が困難になってくる。
前述した４群又は５群ズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力や各レンズ群のズーミングに伴う移動条件を適切に設定することが重要となる。
特にズーム比２０倍程度の高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、第１、第２レンズ群のズーミングに伴う移動条件、第１、第２レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）等を適切に設定することが重要となってくる。
これらの構成を適切に設定しないと、前玉径の小型化を図り、かつ高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
例えば変倍用のレンズ群のズーミングに伴う移動ストロークが長くなり、レンズ全長を短くし、小型化を図るのが困難になってくる。
本発明は高ズーム比で前玉径が小型であり、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正又は負の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングの際に各レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴ、該第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２、該第１レンズ群がズーミングに際して最も物体側に移動した位置と広角端における位置との距離をｍ１、該第１レンズ群と第２レンズ群との距離がズーミングに際して最も広くなった距離と、広角端における該第１レンズ群と該第２レンズ群との距離との差をＸ１とするとき
０．３０＜ｍ１／Ｘ１＜０．７５
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比で前玉径が小型であり、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズが得られる。
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正又は負の屈折力の第４レンズ群の少なくとも４つのレンズ群を有している。そしてズーミングに際して、第１〜第４レンズ群が移動する。
図１は本発明の実施例１のズームレンズのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。
図３は本発明の実施例２のズームレンズのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図５は本発明の実施例３のズームレンズのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図７は本発明の実施例４のズームレンズのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図９は本発明の実施例５のズームレンズのレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図１１は本発明の実施例６のズームレンズのレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図１３は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である、各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
図１、図３、図５のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
図７のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群である。
図９のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
図１１のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
各レンズ断面図において、ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。
Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線である。ΔＭ，ΔＳは各々メリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように各レンズ群が移動している。
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側へ移動した後、物体側へ移動している。即ち第１レンズ群Ｌ１は、像側へ凸状の軌跡（像側に凸の軌跡）を描いて（像側へ凸の曲線に沿って）移動している。
このとき第１レンズ群Ｌ１は広角端に比べ望遠端において物体側に位置するように移動している。
第２レンズ群Ｌ２は像側へ移動している。第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動している。
第４レンズ群Ｌ４は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように物体側に凸状の軌跡で（物体側に凸の曲線に沿って）移動している。
５群より成る実施例４〜６では第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上（光軸の方向に）移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。
無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合にはレンズ断面図に示す第４レンズ群Ｌ４を物体側（前方）に繰り出すことによって行っている。
尚、５群より成る実施例４〜６では第５レンズ群Ｌ５を移動させてフォーカシングを行っても良い。
各実施例において、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴ、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２とする。
第１レンズ群Ｌ１がズーミングに際して（ズーミングのために様々な位置に移動するが、その様々な位置の中で）最も物体側に移動した位置と広角端における位置との距離（光軸方向の間隔であり、以下同じ）をｍ１とする。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との距離（距離）がズーミングに際して最も広くなった距離と、広角端における該第１レンズ群と該第２レンズ群との距離との差をＸ１とする。このとき
０．３０＜ｍ１／Ｘ１＜０．７５ ・・・（３）
なる条件を満足している。
条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、広角端と望遠端との間の代表される代表ズーム位置での焦点距離との比を規定したものである。
条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と、代表ズーム位置での焦点距離との比を規定したものである。
条件式（３）は、ズーミング時に第１レンズ群Ｌ１が最も物体側に移動した位置と広角端での位置の差分ｍ１と、ズーミング時に第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の間隔が最も開いた距離と広角端での第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２との距離の差Ｘ１との比に関する。
物体側から順に正、負、正の屈折力の少なくとも３つのレンズ群を含んだズームレンズにおいて、一般的にバリエータ（変倍レンズ群）である第２レンズ群Ｌ２を像面側に移動させることによって変倍するズーム方式が多い。
高ズーム比を得るためには望遠端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が広がるように配置するのが良い。
今、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の主点間隔をＤとおくと、第２レンズ群Ｌ２の変倍比β（＜ ０）は次の式で表される。
β＝ｆ２／（ｆ１−Ｄ＋ｆ２） ・・・（Ａ）
このとき、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２より成る系の合成焦点距離ｆ１２はｆ１×βである。
全系がコンパクトで、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が短いレンズ系とするためには主点間隔Ｄを小さくしなければならない。式（Ａ）から分かるように、ズーム比を同じに保つには、焦点距離ｆ１とｆ２は主点間隔Ｄが小さくなると同時に小さい値としなければならない。
条件式（１）及び（２）はこれを満足するためのものである。条件式（１）の上限を超えて、ズームレンズの代表ズーム位置の焦点距離に対して、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、ズーミングの際のストローク長（移動量）が長くなって、コンパクト化に適さない。
また、条件式（１）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、高ズーム比化した際の光学性能を良好に保つために、第１レンズ群Ｌ１のレンズ枚数を増加させねばならず、全系が大型化してくるので良くない。
条件式（２）の上限を超えて、代表ズーム位置の焦点距離に対して、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなると、高ズーム比化を図るためにストローク長を長くしなければならず、全系のコンパクト化が困難となる。
また、条件式（２）の下限を超えて、代表ズーム位置の焦点距離に対して第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、光学性能を良好に保つために第２レンズ群のレンズ枚数を増加させねばならず全系のコンパクト化が困難になる。
第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の２つのレンズ群からなる光学系の変倍率は、式（Ａ）から分かるように、第１レンズ群と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、及び相対位置関係のみに依存する。
しかし、３群以上から構成されるズームレンズの場合、第１レンズ群と第２レンズ群の絶対的な位置、及び開口絞りの位置がズームレンズのズーム比率、及び有効径の大きさに大きく影響する。
例えば、正の屈折力の第１レンズ群が固定の場合は、負の屈折力の第２レンズ群が像側に移動することにより、変倍比を大きくすることができる。しかしながら、広角端付近で開口絞りからの距離が大きくなり、この結果、有効径が大きくなりやすい。
また、この場合、第２レンズ群が作る像点が物体側に位置することが多く、第３レンズ群のズーミングにおける移動ストロークを長くせずに高い変倍率を得ることは難しい。
負の屈折力の第２レンズ群がズーミングに際して固定の時は、正の屈折力の第１レンズ群が物体側に移動することにより、変倍比を大きくすることができる。
この場合、広角端付近で開口絞りからの距離が小さくなるので、有効径は小さくなりやすい。
しかし、望遠端では第１レンズ群が大きく物体側に移動することになり、高ズーム比のズームレンズでは、全長が大きくなりやすく、コンパクトが困難になる。
条件式（３）は、この点を鑑みたものであり、ズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が共に動き、広角端から望遠端までズーミングする際、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の絶対的、及び相対的量を規定するものである。
条件式（３）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の最大移動量が、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の最大間隔の変化に対して大きくなったとする。そうすると、高ズーム比（高変倍率）を得る場合、望遠端において第１レンズ群Ｌ１が物体側に大きく移動し、レンズ全長が長くなるので良くない。
条件式（３）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の最大移動量が、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の最大間隔の変化に対して小さくなると、全系のコンパクト化が困難になってくる。
条件式（１）、（２）、（３）は、更に好ましくは以下の数値範囲とすることが良い。
０．３０＜ｍ１／Ｘ１＜０．７２ ・・・（３ａ）
本発明によれば以上のように各構成を特定することにより、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、広画角、高ズーム比としながらズーム全域にわたって諸収差が良好に補正され前玉径が小さいコンパクトなズームレンズを得ることができる。
本発明において、必須ではないが更に好ましくは次の条件式（４）〜（８）のうちの１以上を満足するのが良い。
ズーム比率Ｚを
Ｚ＝ｆＴ／ｆＷ
とする。
このとき
０．１＜Ｘ１／（｜ｆ２｜×Ｚ）＜０．２ ・・・（４）
２．０＜ｆＴ／ｆ１＜５．０ ・・・（５）
０．０７＜ｆＷ／ｆ１＜０．１３ ・・・（６）
０．２＜Ｘ１／ｆＴ＜０．３５ ・・・（７）
−７．０＜ｆ１／ｆ２＜−５．０ ・・・（８）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の最大変化量に対する、変倍比率（ズーム比率）及び第２レンズ群Ｌ２の最適な焦点距離を規定したものである。
条件式（４）の上限値を超えると、ズーム比に対してレンズ全長が長くなる、或いは第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２以外の他のレンズ群に変倍分担が偏ってしまい、レンズ全長が短いコンパクトなズームレンズを得るのが難しくなってくる。
条件式（４）の下限値を超えると、ズーム比に対してレンズ全長が短くなり、第２レンズ群Ｌ２の敏感度が強すぎて製造が困難になる、或いは第２レンズ群Ｌ２に変倍分担が偏ってしまう。この結果、第２レンズ群Ｌ２のレンズ枚数が増加し、レンズ全長が短いコンパクトなズームレンズを得るのが困難になる。
条件式（４）は、更に好ましくは以下の数値範囲内であることが望ましい。
０．１１０＜Ｘ１／（｜ｆ２｜×Ｚ）＜０．１９０ ・・・（４ａ）
条件式（５）は望遠端における第２レンズ群Ｌ２より像面側のレンズ群が担っている、倍率の値に関する。
同じ値の焦点距離、同じ値のズーム比のズームレンズでは、この値が大きいほど、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなり、全系がよりコンパクトになる。
条件式（５）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワー（屈折力）が強くなり、光学性能を良好に保つには第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成、及び他のレンズ群の構成のレンズ枚数が増加し、コンパクトで高ズーム比のズームレンズを得ることが難しくなる。
また、敏感度が非常に高くなり、製造が難しくなるので望ましくない。
条件式（５）の下限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワー（屈折力）が緩くなり、コンパクトで高ズーム比のズームレンズを得るのが困難になる。
条件式（５）は、更に好ましくは以下の数値範囲内であることが望ましい。
２．２＜ｆＴ／ｆ１＜４．８ ・・・（５ａ）
条件式（６）は、広角端において第２レンズ群Ｌ２より像面側のレンズ群が担っている倍率の値に関する。
この値が大きいほど、望遠端において第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の拡大率が、相対的に大きいことを意味し、即ち望遠端において、第１レンズ群Ｌ１の収差に与える影響が大きいことを意味する。
条件式（６）の上限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１の収差に与える影響が大きく、光学性能を良好に保つには第１レンズ群Ｌ１の構成のレンズ枚数が増加してくる。
条件式（６）の下限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワーが弱すぎ、ズーミングの際の移動ストローク長が長くなり、レンズ全長が増大してくるので良くない。
条件式（６）は、更に好ましくは以下の数値範囲内であることが望ましい。
０．０８＜ｆＷ／ｆ１＜０．１２ ・・・（６ａ）
条件式（７）は、ズームレンズの望遠端の焦点距離に対して、第１、第２レンズ群間隔の最大間隔を規定するものである。
一般に、ズーム比率が大きいほど、変倍レンズ群の移動ストローク長が長くなる。実施例のように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のズームレンズでは、負の屈折力のレンズ群である第２レンズ群Ｌ２が分担する変倍率が大きい。
しかし、分担する変倍率が大きいと、レンズ群のレンズ枚数が増加し、又レンズ群の敏感度も大きくなり、製造が困難になる。
条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担を規定したものであり、とくに物体側から、正、負、正の屈折力のレンズ群を有する各実施例のような、高ズーム比でコンパクトなズームタイプに適した数値範囲である。
条件式（７）の上限を超えて、第１、第２レンズ群の間隔の最大間隔が大きくなると、コンパクトで高ズーム比化を図るのが困難になる。或いは第２レンズ群Ｌ２の変倍率分担が大きすぎ、敏感度が大きくなり製造が難しくなる、または第２レンズ群Ｌ２のレンズ枚数が増加してくるので良くない。
条件式（７）の下限を超えて、第１、第２レンズ群間隔の最大間隔が小さくなると、第２レンズ群Ｌ２及び第１レンズ群Ｌ１のパワーが強すぎて製造が困難になってくる。或いは第２レンズ群Ｌ２の変倍率分担が小さく、相対的に第３レンズ群Ｌ３の倍率分担が大きくなるので良くない。
又、結果として、レンズ全長が長くなってしまうので良くない。
条件式（７）は、更に好ましくは以下の数値範囲内であることが望ましい。
０．２１＜Ｘ１／ｆＴ＜０．３４ ・・・（７ａ）
条件式（８）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比であり、式（Ａ）から分かるように、ズーム比率（変倍率）を規定するパラメータの一つを適切に設定するためのものである。
また、本実施例のように、開口絞りＳＰが第２レンズ群Ｌ２より像側にある場合は、有効径の大きさを規定するパラメータの一つとなる。
条件式（８）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に比べて長くなると、有効径が大きくなってくるので良くない。
条件式（８）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に比べて短くなると、第２レンズ群Ｌ２が変位できる移動ストロークが少なくなるので、高ズーム比化が難しくなる。
条件式（８）は、更に好ましくは以下の数値範囲内であることが望ましい。
−６．５＜ｆ１／ｆ２＜−５．１ ・・・（８ａ）
各実施例において第１レンズ群Ｌ１は広角端から望遠端へのズーミングに際して、像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端における位置が広角端における位置に比べて物体側にあるように移動している。
これは、広角端における撮影画角が７０度以上ある本実施例のようなズームレンズでは、有効径が決まるズームステートは広角端からやや望遠よりになったところで決まる。このとき前述の如く第１レンズ群Ｌ１を像側に位置させることで、有効径を小さくしている。
各実施例は、第２レンズ群が、物体側から像側に順に負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、少なくとも１つの面が、非球面形状より成っている。
これは、物体側から負レンズを先行させることで、第２レンズ群Ｌ２の主点位置を物体側に押し出し、広角端における、第１レンズ群、第２レンズ群の間隔のスペースを有効活用している。また非球面によって、主としてズーミングの際の像面変動を抑えている。
各実施例は、第１レンズ群Ｌ１が、物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズ、正レンズを有し、少なくとも１つの面が、非球面形状より成っている。
各実施例は、広角端から望遠端へズーミングする際に、開口絞りと第３レンズ群Ｌ３の間隔が、ズーミングに従い、徐々に狭くなっている。
これは、広角端における撮影画角が７０度以上ある各実施例のようなズームレンズでは、有効径が決まるズームステートは広角端側である場合が多い。各実施例のように開口絞りを物体側に近づけることで、有効径を小さくしている。
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。
図１に示す実施例１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成されている。
広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動してから物体側へ往復するように像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴って変動する像面位置を補正するように物体側に移動した後、像側へ往復するように物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。
また、開口絞りＳＰは、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の中間位置から、第３レンズ群Ｌ３との間隔が徐々に狭まるように、移動している。
第１レンズ群Ｌ１には１つ、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状の面を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
第４レンズ群Ｌ４と像面ＩＰの間には水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧが設けられている。
図３に示す実施例２は、各レンズ群の屈折力配置、ズーミングに伴う各レンズ群の移動条件、開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動条件、ガラスブロックＧの配置等に関しては実施例１と同じである。
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状の面を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
図５に示す実施例３は、各レンズ群の屈折力配置、ズーミングに伴う各レンズ群の移動条件、開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動条件、ガラスブロックＧの配置等に関しては実施例１と同じである。
第１レンズ群Ｌ１には１つ、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状の面を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
図７に示す実施例４は、物体側から像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折率の第５レンズ群Ｌ５で構成されている。
広角端から望遠端へのズーミングの際、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動してから物体側へ往復するように像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴って変動する像面位置を補正するように物体側に移動した後、像側へ往復するように物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。
第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また、開口絞りＳＰは、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の中間位置から、第３レンズ群Ｌ３との間隔が徐々に狭まるように、移動している。
第１レンズ群Ｌ１には１つ、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状の面を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
第５レンズ群Ｌ５と像面ＩＰの間には水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧが設けられている。
図９に示す実施例５は、物体側から像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折率の第５レンズ群Ｌ５で構成されている。
広角端から望遠端へのズーミングの際、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動してから物体側へ往復するように像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴って変動する像面位置を補正するように物体側に移動した後、像側へ往復するように物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。
第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また、開口絞りＳＰは、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の中間位置から、第３レンズ群Ｌ３との間隔が徐々に狭まるように、移動している。
第１レンズ群Ｌ１には１つ、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状の面を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
第５レンズ群Ｌ５と像面ＩＰの間には水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧが設けられている。
図１１に示す実施例６は、物体側から像側へ順に、次の如く構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折率の第５レンズ群Ｌ５で構成されている。
広角端から望遠端へのズーミングの際、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動してから物体側へ往復するように像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴って変動する像面位置を補正するように物体側に移動した後、像側へ往復するように物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。
また、開口絞りＳＰは、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の中間位置から、第３レンズ群Ｌ３との間隔が徐々に狭まるように、移動している。
第１レンズ群Ｌ１には１つ、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３には２つ、第４レンズ群Ｌ４には１つの非球面形状を設け、これによって球面収差や像面湾曲、歪曲等を良好に補正している。
第５レンズ群Ｌ５と像面ＩＰの間には水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧが設けられている。
Ｇを設けている。
次に本発明の実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６を示す。数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数である。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表−１に示す。
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10を各々非球面係数としたとき
なる式で表している。
又非球面係数の値において、例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。数値実施例において最後の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。
ＢＦはレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算したバックフォーカスである。
ＢＦの項においてin airとは最終レンズ面から像面までの空気換算での距離である。ここで平行平板の厚さをd、屈折率をnとするとき平行平板の空気換算値はd/nである。
レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に*を付加して示す。
また、広角端から望遠端にズーミングする際の第ｘレンズ群（ｘ：１〜５、開口絞り群）の移動量をMとしたとき、
M = a1・x + a2・x2 + a3・x3 + a4・x4+ a5・x5 + a6・x6 + a7・x7 + a8・x8 + a9・x9 + a10・x10
などと表記した。
但し、0≦x≦1 x=0は広角端 x=1は望遠端なる式で表している。像面側を正とする。

数値実施例 1

ｆ＝ 4.92〜127.52 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝75.8°〜3.4°

面番号 r d nd νd 有効径
1 57.354 1.70 1.84666 23.9 38.31
2 36.789 5.79 1.43875 95.0 35.01
3 -365.826 0.10 33.86
4* 29.485 4.81 1.61800 63.3 32.65
5 231.881 (可変) 32.32
6* -111.480 1.00 2.00330 28.3 15.43
7* 9.244 3.64 11.56
8 -17.150 0.90 1.62041 60.3 11.21
9 13.623 0.00 10.95
10 13.623 1.92 1.92286 18.9 10.95
11 -132.561 (可変) 10.81
12(絞り) ∞ (可変) 6.21
13* 7.374 3.49 1.80100 35.0 8.92
14 405.249 0.70 8.27
15* 40.401 0.60 2.00330 28.3 7.78
16 4.573 2.83 1.49700 81.5 6.97
17 ∞ (可変) 7.25
18* 23.251 1.87 1.83481 42.7 9.56
19 -16.973 0.50 1.84666 23.9 9.55
20 -65.640 (可変) 9.53
21 ∞ 0.75 1.51633 64.1 9.16
22 ∞ (可変) 9.00

非球面データ
第4面
K = 2.06781e-001 A 4=-1.88626e-006 A 6=-3.06976e-009
A 8= 4.86779e-013 A10=-8.96638e-015

第6面
K = 1.69656e+002 A 4=-8.87159e-005 A 6= 7.53209e-006
A 8=-1.17061e-007 A10= 6.79500e-010

第7面
K = 8.43206e-001 A 4=-3.10567e-004 A 6= 3.13866e-006
A 8= 2.25259e-007 A10=-6.66218e-009

第13面
K =-1.09108e+000 A 4= 2.16722e-004 A 6= 2.10787e-006
A 8=-3.49500e-008 A10=-1.79005e-009

第15面
K =-1.76434e+002 A 4= 2.98374e-004 A 6=-1.23138e-005 A 8= 5.76075e-007 A10=-1.05209e-009

第18面
K = 3.36325e+000 A 4=-1.60088e-005 A 6=-9.53894e-007 A 8= 3.38021e-008 A10=-3.27966e-010

各種データ
ズーム比 25.91
広角 中間 望遠
焦点距離 4.92 12.34 127.52
Fナンバー 2.54 3.52 5.64
画角 37.89 17.25 1.72
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 80.20 83.25 90.70
BF 3.55 3.55 3.55
BF 9.86 12.93 4.13 in air
d 5 0.85 11.48 28.25
d11 22.29 15.80 0.65
d12 10.82 2.91 1.16
d17 6.26 10.04 26.39
d20 5.82 8.89 0.09
d22 3.55 3.55 3.55

入射瞳位置 20.33 49.35 236.55
射出瞳位置 284.51 -90.00 60.99
前側主点位置 25.33 60.06 647.14
後側主点位置 -1.38 -8.79 -123.97

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 43.58 12.40 3.56 -4.57
2 11 -8.04 7.46 0.46 -5.34
3 12 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 17 20.07 7.62 -5.25 -8.37
5 20 21.04 2.37 0.33 -0.97
6 22 ∞ 0.75 0.25 -0.25

移動係数

1群： a1= 5.62849e+01 a2=-2.8118727e+02 a3= 3.7807626e+02 a4= 8.537479e+01
a5=-8.0703646e+02 a6=8.7247665e+02 a7=-3.1447399e+02
2群： a1= 4.88489e+02 a2=-2.0925259e+02 a3= 4.2964918e+02 a4= -2.602403e+02
a5= 1.1794277e+02 a6=1.5624545e+02 a7=-3.040564e+01
絞り群： a1= 1.297543e+01 a2= -2.693439e+01 a3=9.21743e+01
３群： a1= 1.440613e+01


数値実施例 2

ｆ＝ 4.47〜128.98 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝81.2°〜3.4°

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 52.332 1.70 1.84666 23.9 38.68
2 35.313 0.30 36.24
3 35.689 5.66 1.43875 95.0 36.32
4 740.998 0.10 36.17
5* 31.803 4.99 1.61800 63.3 35.11
6 191.478 (可変) 34.74
7* -72.080 1.00 2.00330 28.3 15.44
8* 9.925 3.51 11.29
9 -17.186 0.90 1.62041 60.3 10.81
10 13.285 1.66 1.92286 18.9 10.27
11 -195.321 (可変) 10.10
12(絞り) ∞ (可変) 5.85
13* 7.381 3.52 1.80100 35.0 9.78
14 868.366 0.70 9.20
15* 33.106 0.60 2.00330 28.3 8.63
16 4.669 3.03 1.49700 81.5 7.59
17 ∞ (可変) 7.89
18* 21.826 2.40 1.83481 42.7 10.05
19 -10.216 0.50 1.84666 23.9 10.06
20 -34.417 (可変) 10.14
21 ∞ 0.75 1.51633 64.1 8.87
22 ∞ (可変) 8.66

非球面データ
第1面
K =-1.57262e-002 A 4= 6.81543e-007 A 6=-9.36881e-010
A 8=-1.39653e-013 A10= 4.90456e-016

第5面
K =-5.95662e-001 A 4= 7.38431e-007 A 6= 2.08348e-009
A 8= 1.39412e-012 A10= 9.59382e-016

第7面
K = 7.17114e+001 A 4= 5.80513e-005 A 6= 6.28084e-006
A 8=-1.19491e-007 A10= 8.08601e-010

第8面
K = 1.29222e+000 A 4=-1.83147e-004 A 6= 3.55306e-006
A 8= 2.39677e-007 A10=-7.25182e-009

第13面
K =-8.27241e-001 A 4= 1.28383e-004 A 6= 1.21406e-006
A 8= 3.87356e-008 A10=-3.42505e-009

第15面
K =-1.33024e+002 A 4= 3.48819e-004 A 6=-1.90377e-005
A 8= 7.46050e-007 A10=-2.41929e-009

第18面
K = 4.36999e+000 A 4=-4.16141e-005 A 6=-1.50184e-006
A 8= 4.60880e-008 A10=-5.89428e-010

各種データ
ズーム比 30.27
広角 中間 望遠
焦点距離 4.41 11.20 133.55
Fナンバー 2.08 3.02 5.76
画角 40.96 18.88 1.64
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 70.66 75.01 93.59
BF 1.15 1.15 1.15
BF 8.34 11.49 2.30 in air

d 6 0.64 11.65 33.48
d11 16.10 10.00 0.32
d12 10.84 2.76 0.89
d17 3.91 8.27 25.76
d20 6.70 9.85 0.66
d22 1.15 1.15 1.15

入射瞳位置 19.23 44.26 280.61
射出瞳位置 52.53 -214.25 33.06
前側主点位置 24.02 54.88 973.19
後側主点位置 -3.26 -10.05 -132.40

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 6 49.89 12.75 3.32 -5.10
2 11 -8.01 7.07 0.51 -4.97
3 12 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 17 17.75 7.85 -4.25 -7.81
5 20 16.59 2.90 0.62 -1.00
6 22 ∞ 0.75 0.25 -0.25

移動係数

1群： a1= 5.533171e+01 a2=-283.60652 a3= 377.7226 a4= 82.66618
a5=-811.2846 a6=870.53969 a7=-314.29804
2群： a1= 47.59204 a2=-207.38794 a3= 426.03454 a4= -271.20819
a5=-109.24664 a6=158.87519 a7=-34.74995
絞り群： a1= 13.22425 a2=-31.00847 a3=11.90843
３群： a1= -15.8232

数値実施例 3

ｆ＝ 4.34〜128.99 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝82.9°〜3.4°

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 56.765 1.70 1.84666 23.9 38.83
2 36.943 5.72 1.43875 95.0 35.49
3 -422.109 0.10 35.38
4* 30.320 5.16 1.61800 63.3 34.07
5 217.098 (可変) 33.64
6* -66.412 1.00 2.00330 28.3 16.06
7* 8.486 3.77 11.89
8 -21.436 0.90 1.62041 60.3 11.60
9 14.912 2.04 1.92286 18.9 11.33
10 -64.874 (可変) 11.19
11(絞り) ∞ (可変) 6.17
12* 7.507 3.68 1.80100 35.0 11.78
13 234.148 0.70 11.14
14* 90.643 0.60 2.00330 28.3 10.28
15 5.015 3.60 1.49700 81.5 8.62
16 ∞ (可変) 8.95
17* 25.113 4.16 1.81600 46.6 13.69
18 -11.264 0.50 1.84666 23.9 13.76
19 -22.082 (可変) 13.93
20 ∞ 0.75 1.51633 64.1 9.81
21 ∞ (可変) 9.55

非球面データ
第4面
K =-6.90232e-001 A 4= 2.08798e-006 A 6= 1.52470e-009
A 8=-1.66372e-012 A10= 4.95226e-015

第6面
K = 5.35670e+001 A 4= 3.77703e-005 A 6= 4.79667e-006
A 8=-8.42688e-008 A10= 5.07479e-010

第7面
K = 3.96248e-001 A 4=-2.52616e-004 A 6= 1.86061e-006
A 8= 2.44011e-007 A10=-6.90715e-009

第12面
K =-1.21201e+000 A 4= 3.04721e-004 A 6= 2.56533e-006
A 8= 1.20723e-008 A10= 2.37557e-011

第14面
K =-1.34917e+003 A 4= 4.18104e-005 A 6=-1.16105e-005
A 8= 4.11624e-007 A10=-4.08921e-009

第17面
K = 1.58077e-001 A 4=-5.01736e-005 A 6= 1.26146e-007
A 8=-1.59819e-009 A10= 1.42237e-011

各種データ
ズーム比 29.74
広角 中間 望遠
焦点距離 4.34 8.59 128.99
Fナンバー 2.09 2.61 5.55
画角 41.45 24.02 1.70
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 79.63 82.50 97.08
BF 3.48 3.48 3.48
BF 9.40 11.55 4.49 in air

d 5 0.80 7.67 29.70
d10 18.92 11.47 0.22
d11 12.99 7.17 0.73
d16 3.63 10.75 28.04
d19 5.43 7.58 0.52
d21 3.48 3.48 3.48

入射瞳位置 19.62 34.03 261.21
射出瞳位置 35.56 38.12 25.25
前側主点位置 24.54 44.75 1154.56
後側主点位置 -0.85 -5.11 -125.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 44.91 12.68 3.37 -4.91
2 10 -8.32 7.72 -0.04 -6.38
3 11 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 16 22.91 8.58 -6.49 -9.83
5 19 15.35 4.66 1.41 -1.27
6 21 ∞ 0.75 0.25 -0.25

移動係数

1群： a1= 4.25794 a2=-21.65279 a3= -0.05565
a5=-1.26975e+02
2群： a1= 7.41311 a2= 0.4321 a3= 3.60441

絞り群： a1=-7.25452
3群： a1=-19.51774


数値実施例 4
ｆ＝ 4.97〜126 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝75.27°〜3.48°



面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 57.784 1.70 1.84666 23.9 38.60
2 37.001 5.84 1.43875 95.0 35.27
3 -388.123 0.10 34.20
4* 29.876 4.92 1.61800 63.3 33.00
5 233.561 (可変) 32.63
6* -98.433 1.00 2.00330 28.3 15.24
7* 9.310 3.59 11.48
8 -17.835 0.90 1.62041 60.3 11.08
9 13.531 0.00 10.78
10 13.531 1.91 1.92286 18.9 10.78
11 -134.564 (可変) 10.63
12(絞り) ∞ 0.45 6.05
13 ∞ (可変) 6.11
14* 7.377 3.50 1.80100 35.0 8.97
15 413.990 0.70 8.34
16* 41.627 0.60 2.00330 28.3 7.86
17 4.613 2.90 1.49700 81.5 7.06
18 ∞ (可変) 7.36
19 ∞ 0.00 9.07
20* 22.498 1.98 1.83481 42.7 9.19
21 -13.537 0.50 1.84666 23.9 9.19
22 -51.406 (可変) 9.19
23 -26.164 0.36 1.62230 53.2 8.67
24 41.529 1.00 1.84666 23.8 8.59
25 -73.346 (可変) 8.53
26 ∞ 0.75 1.51633 64.1 8.41
27 ∞ (可変) 8.27

非球面データ
第4面
K = 7.52034e-002 A 4=-1.16875e-006 A 6=-2.05357e-009
A 8= 9.48576e-013 A10=-4.90152e-015

第6面
K = 1.32531e+002 A 4=-8.38834e-005 A 6= 7.62158e-006
A 8=-1.18917e-007 A10= 6.93660e-010

第7面
K = 8.23986e-001 A 4=-3.05144e-004 A 6= 3.29599e-006
A 8= 2.27809e-007 A10=-6.48283e-009

第14面
K =-1.18873e+000 A 4= 2.41591e-004 A 6= 1.85870e-006
A 8=-3.24702e-008 A10=-1.94938e-009

第16面
K =-1.96842e+002 A 4= 3.03909e-004 A 6=-1.26447e-005
A 8= 6.04723e-007 A10=-1.56082e-009

第20面
K = 1.52007e+000 A 4=-1.35608e-006 A 6=-6.49901e-007
A 8= 2.67182e-008 A10=-1.23379e-010

各種データ
ズーム比 25.36
広角 中間 望遠
焦点距離 4.97 12.78 126.00
Fナンバー 2.51 3.51 5.60
画角 37.63 16.68 1.74
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 77.70 80.60 90.09
BF 1.64 1.64 1.64
BF 3.13 4.41 2.45 in air

d 5 0.92 11.67 28.86
d11 20.68 13.71 0.47
d13 10.02 2.41 0.50
d18 4.51 8.04 24.60
d22 6.22 8.15 1.00
d25 1.00 2.28 0.32
d27 1.64 1.64 1.64

入射瞳位置 20.40 49.08 241.32
射出瞳位置 -279.49 -53.00 80.42
前側主点位置 25.28 58.87 568.82
後側主点位置 -3.33 -11.14 -124.36

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 44.28 12.56 3.57 -4.65
2 11 -8.14 7.41 0.41 -5.36
3 13 ∞ 0.45 0.23 -0.23
4 18 20.00 7.70 -5.23 -8.40
5 22 19.26 2.48 0.41 -0.96
6 25 -150.74 1.36 -1.51 -2.30
7 27 ∞ 0.75 0.25 -0.25

移動係数

1群： a1= 56.02045 a2=-279.8192 a3= 378.02135 a4= 85.41706
a5=-806.87362 a6=-314.41091
2群： a1= 48.72197 a2=-207.60331 a3= 429.81843 a4= -260.19698
a5=-119.62262 a6=154.95639 a7=-30.52476
絞り群： a1= 12.4521 a2=-27.08363 a3=9.96833
３群： a1=-14.18547
5群： a1=-7.16688 a2=10.84144 a3=-2.99156

数値実施例 5
ｆ＝ 4.93〜128 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝75.74°〜3.43°

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 57.175 1.70 1.84666 23.9 38.48
2 36.572 5.75 1.43875 95.0 35.13
3 -478.949 0.10 34.21
4* 30.000 4.98 1.61800 63.3 33.06
5 252.025 (可変) 32.68
6* -90.229 1.00 2.00330 28.3 15.27
7* 9.357 3.48 11.58
8 -19.074 0.90 1.62041 60.3 11.25
9 13.515 0.00 10.94
10 13.515 1.94 1.92286 18.9 10.94
11 -131.736 0.00 10.79
12 ∞ (可変) 10.73
13(絞り) ∞ (可変) 6.10
14* 7.241 3.57 1.80100 35.0 9.15
15 209.387 0.70 8.42
16* 48.547 0.60 2.00330 28.3 7.91
17 4.621 2.96 1.49700 81.5 7.10
18 ∞ (可変) 7.45
19* 22.015 3.12 1.83481 42.7 11.02
20 -13.113 0.50 1.84666 23.9 11.00
21 -50.136 (可変) 10.99
22 128.008 1.00 1.84666 23.9 8.79
23 -39.986 0.50 1.83481 42.7 8.69
24 -761.335 (可変) 8.60
25 ∞ 0.75 1.51633 64.1 8.14
26 ∞ (可変) 8.03

非球面データ
第4面
K =-2.86945e-001 A 4= 4.16214e-007 A 6= 2.67932e-010
A 8=-7.20494e-013 A10= 2.60443e-015

第6面
K = 1.09096e+002 A 4=-9.84834e-005 A 6= 8.25521e-006
A 8=-1.31249e-007 A10= 7.68951e-010

第7面
K = 8.55721e-001 A 4=-3.42147e-004 A 6= 4.47430e-006
A 8= 2.18010e-007 A10=-7.31836e-009

第14面
K =-1.18516e+000 A 4= 2.92303e-004 A 6= 2.55547e-006
A 8= 8.04274e-009 A10=-1.67373e-009

第16面
K =-3.09369e+002 A 4= 2.17223e-004 A 6=-1.50751e-005
A 8= 5.72254e-007 A10=-1.43491e-009

第19面
K = 1.14824e+000 A 4= 4.01887e-006 A 6=-9.38420e-007
A 8= 3.92096e-008 A10=-4.61768e-010

各種データ
ズーム比 25.98
広角 中間 望遠
焦点距離 4.93 11.57 127.97
Fナンバー 2.41 2.85 5.66
画角 37.87 18.32 1.71
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 78.75 82.18 90.53
BF 0.14 0.14 0.14
BF 2.63 2.74 0.82 in air

d 5 0.95 11.36 28.96
d12 20.72 11.00 0.71
d13 10.36 6.94 1.14
d18 5.02 8.51 25.28
d21 6.00 8.57 0.54
d24 2.00 2.10 0.18
d26 0.14 0.14 0.14

入射瞳位置 20.51 46.70 243.48
射出瞳位置 80.70 112.56 32.81
前側主点位置 25.73 59.46 872.78
後側主点位置 -4.78 -11.42 -127.82

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 44.45 12.54 3.52 -4.68
2 12 -8.35 7.32 0.33 -5.38
3 13 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 18 20.43 7.83 -5.68 -8.74
5 21 18.97 3.62 0.60 -1.41
6 24 125.00 1.50 0.13 -0.68
7 26 ∞ 0.75 0.25 -0.25

移動係数

1群： a1= 55.91685 a2=-281.65956 a3= 377.0706 a4= 85.42354
a5= -807.02532 a6= 872.66939 a7=-314.17599
2群： a1= 46.70509 a2=-207.38897 a3= 429.63739 a4= -260.16086
a5=-117.30415 a6=155.35564 a7=-30.60762
絞り群： a1= 10.15564 a2=-51.26070 a3=37.34052
3群： a1=-12.98495
5群： a1=-2 a2=3.68753 a3=0.12936



数値実施例 6

ｆ＝ 4.92〜126.95 Ｆｎｏ＝ 2.8〜5.6 ２ω＝75.8°〜3.45°


面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 58.187 1.70 1.84666 23.9 38.59
2 36.821 5.65 1.43875 95.0 35.21
3 -712.478 0.10 34.49
4* 29.655 5.14 1.61800 63.3 33.41
5 269.732 (可変) 33.05
6* -85.922 1.00 2.00330 28.3 15.41
7* 9.077 3.50 11.66
8 -20.738 0.90 1.62041 60.3 11.37
9 13.702 1.97 1.92286 18.9 11.09
10 -127.930 (可変) 10.95
11(絞り) ∞ (可変) 6.04
12* 7.222 3.43 1.80100 35.0 8.80
13 -617.888 0.70 8.16
14* 41.286 0.60 2.00330 28.3 7.62
15 4.543 2.76 1.49700 81.5 6.84
16 ∞ (可変) 7.09
17 -84.499 0.50 1.60738 56.8 8.07
18 37.497 1.00 1.84666 23.8 8.28
19 48.818 (可変) 8.46
20* 17.738 3.05 1.83481 42.7 10.89
21 -10.514 0.50 1.84666 23.9 10.88
22 -42.554 (可変) 10.88
23 ∞ 0.75 1.51633 64.1 9.33
24 ∞ (可変) 9.11

非球面データ
第4面
K =-2.41603e-002 A 4=-8.76099e-007 A 6=-1.50853e-009
A 8= 6.91363e-013 A10=-3.33549e-015

第6面
K = 9.81564e+001 A 4=-7.71852e-005 A 6= 7.31146e-006
A 8=-1.18980e-007 A10= 7.21908e-010

第7面
K = 7.48559e-001 A 4=-3.19709e-004 A 6= 3.32702e-006
A 8= 1.95375e-007 A10=-6.86119e-009

第12面
K =-1.17003e+000 A 4= 2.64991e-004 A 6= 2.54344e-006
A 8=-2.45797e-008 A10=-1.84054e-009

第14面
K =-1.92304e+002 A 4= 2.46450e-004 A 6=-1.44708e-005
A 8= 5.51061e-007 A10= 1.28868e-009

第20面
K = 3.56498e+000 A 4=-9.16560e-005 A 6=-1.44839e-006
A 8= 4.03677e-008 A10=-9.21119e-010

各種データ
ズーム比 25.81
広角 中間 望遠
焦点距離 4.92 11.85 126.95
Fナンバー 2.51 3.51 5.62
画角 37.90 17.91 1.73
像高 3.83 3.83 3.83
レンズ全長 78.27 81.54 90.71
BF 2.82 2.82 2.82
BF 9.07 11.16 3.69 in air

d 5 0.94 10.98 29.22
d10 21.49 15.34 0.68
d11 9.83 2.69 1.07
d16 2.59 7.43 4.86
d19 1.58 1.18 18.44
d22 5.76 7.85 0.38
d24 2.82 2.82 2.82

入射瞳位置 20.46 46.57 249.32
射出瞳位置 575.87 -95.08 33.06
前側主点位置 25.42 56.99 909.19
後側主点位置 -2.10 -9.02 -124.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 5 44.59 12.59 3.51 -4.72
2 10 -8.33 7.36 0.26 -5.52
3 11 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 16 18.40 7.49 -4.70 -7.88
5 19 -55.00 1.50 0.70 -0.15
6 22 15.60 3.55 0.57 -1.41
7 24 ∞ 0.75 0.25 -0.25


移動係数

1群： a1= 55.89997 a2=--281.27812 a3= 378.07634 a4= 85.37474
a5=-807.17461 a6= 871.62446 a7=-314.96604
2群： a1= 46.88367 a2=-208.63785 a3= 429.64133 a4= -260.24021
a5=-117.94269 a6= 155.83755 a7=-29.70786
絞群： a1= 11.29468 a2=-25.36121 a3= 9.08227
３群： a1= -13.74436 a2= 6.35404 a3=-14.53891


次に各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図１３を用いて説明する。
図１３において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜６で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
本発明の実施例１のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の実施例２のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の実施例３のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の実施例４のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の実施例５のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の実施例６のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
符号の説明
Ｌ１…第１レンズ群
Ｌ２…第２レンズ群
Ｌ３…第３レンズ群
Ｌ４…第４レンズ群
Ｌ５…第５レンズ群
ＳＰ…開口絞り
ＩＰ…結像面（像面）
Ｇ…ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ΔＭ…メリディオナル像面
ΔＳ…サジタル像面
Ｆｎｏ…Ｆナンバー
ω…半画角

Claims (10)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正又は負の屈折力の第４レンズ群を有し、
    ズーミングの際に各レンズ群が移動するズームレンズであって、
    広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴ、該第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２、該第１レンズ群がズーミングに際して最も物体側に移動した位置と広角端における位置との距離をｍ１、該第１レンズ群と第２レンズ群との距離がズーミングに際して最も広くなった距離と、広角端における該第１レンズ群と該第２レンズ群との距離との差をＸ１とするとき

    ０．３０＜ｍ１／Ｘ１＜０．７５
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. ズーム比率Ｚを
    Ｚ＝ｆＴ／ｆＷ
    とするとき、
    ０．１＜Ｘ１／（｜ｆ２｜×Ｚ）＜０．２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 前記第１レンズ群は
    ２．０＜ｆＴ／ｆ１＜５．０
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
  4. 前記第１レンズ群は
    ０．０７＜ｆＷ／ｆ１＜０．１３
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のズームレンズ。
  5. 前記差Ｘ１は
    ０．２＜Ｘ１／ｆＴ＜０．３５
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第１、第２レンズ群は
    −７．０＜ｆ１／ｆ２＜−５．０
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に負レンズ、負レンズ、正レンズを有し、少なくとも１つの面は、非球面形状であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズ、正レンズを有し、少なくとも１つの面は、非球面形状であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. 広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群は、像側へ移動した後に物体側へ広角端に比べ望遠端において物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
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