JP2010276656A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 広画角、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、２以上のレンズ群を含み、全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記後群は最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｒを有し、前記レンズ群Ｒは、像側の面が凹で、光軸から離れるに従って負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズを有し、前記第１レンズ群の焦点距離ｆ１、前記レンズ群Ｒの焦点距離ｆＲ、広角端における全系の焦点距離ｆｗを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられるズームレンズに関するものである。
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等の撮像装置に用いる撮影光学系には、広画角、高ズーム比で全ズーム領域及び物体距離全般にわたり高い光学性能を有したズームレンズであることが要求されている。これらの要望に応えるズームレンズとして、物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群構成のズームレンズが知られている（特許文献１、２）。又、ズームレンズが長焦点距離範囲を含むときは振動や手ぶれ等によって生ずる画像のぶれを補正する防振機能を有した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り、各レンズ群を移動させてズーミングを行うとともに、一部のレンズ群を防振用のレンズ群とした４群ズームレンズが知られている（特許文献３）。この他、物体側から像側へ順に正、負、正、負、正の５つのレンズ群より成り、各レンズ群を移動させてズーミングを行うとともに、一部のレンズ群を防振用のレンズ群とした５群ズームレンズが知られている（特許文献４）。
特開２００３−３２２７９５号公報 特開２００３−３１５６７６号公報 特開２００６−４７３４８号公報 特開２００６−２２７５２６号公報
一般にズームレンズにおいて変倍用のレンズ群の屈折力を強めれば所定の移動量で高ズーム比を得ることができる。しかしながら変倍用のレンズ群の屈折力を強めると高ズーム比化は容易になるが、ズーミング（変倍）に伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を得るのが難しくなってくる。又、広画角化を図るには、広角側のズーム領域で全系の屈折力配置がレトロフォーカスタイプとなるようにズームタイプを構成すれば良い。しかしながらレトロフォーカスタイプは広画角化が容易であるが、レンズ全系が開口絞りに対し非対称となるため軸外収差が多く発生し、画角全体にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。一方、手ぶれ等による画像ぶれを補正する防振方法として、ズームレンズの一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に平行偏心させる方法は、防振のために特別に余分な光学系を必要としなく、容易に防振を行うことができるという利点がある。しかしながら、防振用のレンズ群の配置のための空間を光路中に必要とし、また防振時において偏心収差が発生し、画質が低下してくるという問題がある。
本発明は広画角、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した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。この他、本発明は広画角、高ズーム比でかつ防振時に良好な画像を維持することができる防振機能を有したズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、２以上のレンズ群を含み、全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記後群は最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｒを有し、前記レンズ群Ｒは、像側の面が凹で、光軸から離れるに従って負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズを有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記レンズ群Ｒの焦点距離をｆＲ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
４．４＜ｆ１／ｆｗ＜５．５
１．５＜ｆＲ／ｆｗ＜２．５
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、広画角、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズが得られる。
実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）実施例１のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）実施例１のズームレンズの望遠端と望遠端における縦収差図 実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）実施例２のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）実施例２のズームレンズの望遠端と望遠端における縦収差図 実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）実施例３のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）実施例３のズームレンズの望遠端と望遠端における縦収差図 本発明の撮像装置の概略図
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、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、２以上のレンズ群を含む全体として正の屈折力の後群を有している。そしてズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズである。
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は実施例１のズームレンズの広角端と望遠端（長焦点距離端）において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は実施例１のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときでズームレンズが０．３°傾いた状態で防振させたとき（画像のぶれを補正したとき）の横収差図である。図４は本発明の実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は実施例２のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は実施例２のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときでズームレンズが０．３°傾いた状態で防振させたときの横収差図である。図７は本発明の実施例３のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は実施例３のズームレンズの広角端と無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は実施例３のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときでズームレンズが０．３°傾いた状態で防振させたときの横収差図である。図１０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、デジタルカメラ、ＴＶ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は物体側からレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。図１、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レンズ群である。ＬＲは後群であり、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より構成されている。ここで、屈折力とは光学的パワーのことであり、焦点距離の逆数である。
図４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レンズ群である。ＬＲは後群であり、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、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成されている。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。ＩＳは撮影画像を変移させる防振用のレンズ群である。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センサなどの固体撮像素子（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はにｄ線、ｇ線である。ΔＭ、ΔＳは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。横収差図においてＹは像高である。実線はメリディオナル像面、破線はサジタル像面である。又、横収差図において横軸は瞳面上における高さである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は各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。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。
図１、図７の実施例１、３では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動している。第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔を大にしつつ物体側又は像側へ移動している。第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ２との間隔を小にしつつ物体側へ移動している。第４レンズ群Ｌ４は第３レンズ群Ｌ３との間隔を小にしつつ物体側へ移動している。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体に移動している。
図４の実施例２では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動している。第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔を大にしつつ物体側又は像側へ移動している。第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群Ｌ２との間隔を小にしつつ物体側へ移動している。第４レンズ群Ｌ４は第３レンズ群Ｌ３との間隔を大にしつつ物体側へ移動している。第５レンズ群Ｌ５は第４レンズ群Ｌ４との間隔を小にしつつ物体側へ移動している。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体に移動している。各実施例においてフォーカスは第２レンズ群Ｌ２を光軸方向に移動させて行っている。尚、フォーカスはズームレンズ全体又は任意の１つのレンズ群を移動させて行っても良い。
図１、図７の実施例１、３において第３レンズ群Ｌ３の一部のレンズ群ＩＳ、図４の実施例２では第４レンズ群Ｌ４の全てのレンズ群ＩＳは防振用のレンズ群である。各実施例において、レンズ群ＩＳは、光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して、光軸と略垂直方向に結像位置を変化させてズームレンズ全体が振動したときの像ぶれを補正している。即ち防振を行っている。
次に、各実施例の特徴について説明する。各実施例において後群ＬＲは最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｒを有している。最も像側の正の屈折力のレンズ群Ｒは、像側の面が凹で光軸から離れるに従って負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズを有している。ズームレンズの全体の小型化を図るためには、各レンズ群の屈折力を強くすることが有用である。特に前玉有効径の小型化のためには、第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力を強くするのが有効である。
ズームレンズの全体の小型化と撮影画角の広画角化を達成しようとすると、広角側においてサジタルコマ収差が多く発生し、これの補正が困難になってくる。広角側でのサジタルコマ収差を良好に補正するには、軸外主光線の入射高ｈｂが大きくなる最終レンズ群Ｒに像側の面を凹形状としたレンズを配置することが有効である。しかしながら、ズーム比が大きく、望遠端の焦点距離が長くなるズームレンズにおいては、最終レンズ群Ｒに像側の面を凹形状としたレンズを配置すると望遠側において球面収差が発生し、これを補正するのが困難となる。そこで、前記凹形状の面をレンズ中心部では負の屈折力を弱く、光軸から離れるにしたがって、負の屈折力が強くなる非球面形状とすることで望遠側において球面収差と広角側において軸外のサジタルコマ収差を良好に補正している。
また、各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、レンズ群Ｒの焦点距離をｆＲ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
４．４＜ｆ１／ｆｗ＜５．５・・・（１）
１．５＜ｆＲ／ｆｗ＜２．５・・・（２）
なる条件を満足している。
条件式（１）は全ズーム範囲にわたりズーミングによる諸収差の変動が少なく、画面全体にわたり高い光学性能を得ることと全系の小型化を図るためのものである。条件式（１）はズーミングの際に移動する第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定している。条件式（１）の上限を超えるとレンズ全長が増大するとともに、変倍のための第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなってしまい、全系の小型化が難しくなる。条件式（１）の下限を超えると望遠端において球面収差の補正が困難になる。
条件式（２）は後群ＬＲ中の最も像側の正の屈折力のレンズ群Ｒの焦点距離を規定するものである。条件式（２）の上限を越えると、広角端において、所定の長さのバックフォーカスを確保するのが困難となってくる。又、条件式（２）の下限を越えると特に、広角端における負の歪曲収差を軽減するのが困難となってくる。更に好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．６＜ｆ１／ｆｗ＜５．３・・・（１ａ）
１．８＜ｆＲ／ｆｗ＜２．３・・・（２ａ）
各実施例では以上のように構成することによって広画角、高ズーム比で全ズーム領域にわたり高い光学性能が得られるズームレンズを達成している。各実施例のズームレンズにおいて、更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。それによれば各条件式に対応した効果が得られる。
レンズ群Ｒは最も物体側に正の屈折力のレンズＲｐを有し、レンズＲｐの焦点距離をｆＲｐとする。レンズ群Ｒにおける非球面形状のレンズの材料の屈折率をＮａとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、
０．６＜ｆＲｐ／ｆＲ＜１．２・・・（３）
１．８＜Ｎａ＜２．０・・・（４）
０．０５＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．２０・・・（５）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
条件式（３）の上限を超えるとレンズＲｐの屈折力が弱くなりすぎて、レンズ群Ｒ中の非球面で発生する望遠側でのオーバー傾向となる球面収差を補正することが困難になる。また条件式（３）の下限を超えると、広角側においてコマ収差と、像面湾曲の補正が困難になる。
条件式（４）の下限を超えると、広角側において軸外のサジタルコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、非球面のレンズ周辺側での曲率が強くなり過ぎ、非球面レンズの加工が困難となるので良くない。
条件式（５）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を規定するものである。条件式（５）の上限を超えると変倍のために第１レンズ群Ｌ１の移動量を大きくしなければならず、この結果、望遠端においてレンズ全長が長くなってくるので良くない。または、第１レンズ群Ｌ１のズーミングにおける移動量が大きくなり全系の小型化が難しくなる。条件式（５）の下限を超えると、高ズーム比化には有利であるが、ペッツバール和が負の方向に大きくなり全ズーム範囲で非点収差の補正が困難になる。
更に好ましくは条件式（３）〜（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．７＜ｆＲｐ／ｆＲ＜１．１・・・（３ａ）
１．８２＜Ｎａ＜１．９０・・・（４ａ）
０．１０＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１８・・・（５ａ）
以上のようにレンズ構成を特定することにより、各実施例では、広角端における撮影画角が８４°程度と広画角でありながら、５倍以上のズーム比を有し、全ズーム領域にわたって良好な光学性能を維持している。更に全系がコンパクトなズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ている。
図１、図７の実施例１、３において第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、像側の面が凹形状の負レンズ（負の屈折力のレンズ）と正レンズ（正の屈折力のレンズ）を接合した接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズより成っている。第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に樹脂より成る非球面形状の負レンズを積層した像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズを接合した接合レンズより成っている。第２レンズ群Ｌ２はこのようなレンズ構成によってフォーカシング及びズーミングに際して、収差変動を少なくしている。
第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、両凹形状の負レンズと正レンズを接合した接合レンズ（レンズ群ＩＳ）より成っている。レンズ群ＩＳを非球面形状の面を含む負レンズと正レンズとを有する構成としている。これによりレンズ群ＩＳを光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動して該光軸に垂直方向に像を変位するとき、即ち防振補正時の偏心収差を少なくし、光学性能の低下を抑えている。
第４レンズ群Ｌ４は物体側から像側へ順に両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより成っている。図４の実施例２において第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２のレンズ構成は図１、図７の実施例１、３と同じである第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと負レンズを接合した接合レンズより成っている。第４レンズ群Ｌ４は両凹形状の負レンズと正レンズを接合した接合レンズ（レンズ群ＩＳ）より成っている。レンズ群ＩＳを非球面形状の面を含む負レンズと正レンズとを有する構成としている。これによりレンズ群ＩＳを光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動して該光軸に垂直方向に像を変位するとき、即ち防振補正時の偏心収差を少なくし、光学性能の低下を抑えている。
第５レンズ群Ｌ５は物体側から像側へ順に両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより成っている。
［実施例］
以下に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線を基準とした第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。ＢＦは空気換算したときのバックフォーカスである。（非球面データ）には、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。
但し、xは光軸方向の基準面からの変位量である。hは光軸に対して垂直な方向の高さである。Rはベースとなる２次曲面の半径である。kは円錐定数である。Cｎはｎ次の非球面係数である。なお、「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０-Z」を意味する。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
[数値実施例１]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 110.658 1.90 1.84666 23.8
2 52.161 7.36 1.61800 63.4
3 663.281 0.15
4 45.167 4.99 1.80400 46.6
5 113.249 (可変)
6* 102.442 0.05 1.51640 52.2
7 66.977 1.20 1.88300 40.8
8 10.556 5.90
9 -23.955 0.90 1.88300 40.8
10 34.604 0.15
11 25.180 4.80 1.80610 33.3
12 -25.180 0.48
13 -18.860 0.90 1.80400 46.6
14 62.131 2.59 1.80518 25.4
15 -33.902 (可変)
16(絞り) ∞ 0.68
17 33.342 2.75 1.62588 35.7
18 -33.342 0.15
19 33.575 3.50 1.49700 81.5
20 -19.990 0.90 1.84666 23.8
21 -818.039 (可変)
22* -36.765 1.10 1.85135 40.1
23 20.008 2.15 1.84666 23.8
24 149.653 (可変)
25 26.110 6.30 1.48749 70.2
26 -26.110 0.15
27 115.344 6.35 1.48749 70.2
28 -16.183 1.60 1.85006 40.2
29* 490.723 0.92
30 -118.547 3.80 1.48749 70.2
31 -25.929 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.56265e-005 A 6=-1.52365e-007
A 8= 3.65770e-010 A10=-5.64258e-013

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.33559e-006 A 6=-3.71157e-008
A 8= 1.13092e-009 A10=-1.10840e-011

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.25534e-005 A 6= 8.49121e-009
A 8=-4.05465e-011 A10=-4.31560e-013

各種データ
ズーム比 5.30
広角 中間 望遠
焦点距離 15.50 34.96 82.17
Fナンバー 3.63 4.64 5.65
画角 41.39 21.34 9.44
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 129.61 147.29 169.61
BF 35.46 50.70 65.11

d 5 2.30 19.06 35.33
d15 19.62 9.05 2.36
d24 8.73 4.99 3.31
d31 35.46 50.70 65.11


各群焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 75.57
2 6 -11.76
3 16 64.72
4 25 32.02
[数値実施例２]
面データ
面番号 r d nd νd
1 104.486 1.90 1.84666 23.8
2 51.175 7.33 1.61800 63.4
3 390.135 0.15
4 44.425 5.07 1.80400 46.6
5 104.789 (可変)
6* 144.729 0.05 1.51640 52.2
7 73.635 1.20 1.88300 40.8
8 10.743 5.84
9 -28.262 0.90 1.88300 40.8
10 31.401 0.15
11 24.422 5.07 1.80610 33.3
12 -26.192 0.56
13 -20.525 0.90 1.80400 46.6
14 74.657 2.99 1.80518 25.4
15 -38.539 (可変)
16(絞り) ∞ 1.18
17 33.996 4.00 1.62588 35.7
18 -31.000 0.15
19 31.669 3.11 1.49700 81.5
20 -22.214 0.90 1.84666 23.8
21 292.753 (可変)
22* -40.156 1.10 1.85135 40.1
23 19.401 2.21 1.84666 23.8
24 149.411 (可変)
25 37.445 5.46 1.48749 70.2
26 -24.749 0.15
27 63.867 5.78 1.48749 70.2
28 -18.806 1.60 1.83400 37.2
29* 258.479 0.80
30 -151.302 2.83 1.48749 70.2
31 -30.761 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.27383e-005 A 6=-1.94337e-007
A 8= 5.58378e-010 A10=-7.60750e-013

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.22082e-006 A 6=-1.51414e-008
A 8=-1.23396e-009 A10= 2.56497e-011

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.36580e-005 A 6= 7.98818e-010
A 8=-3.66214e-011 A10= 5.68128e-014

各種データ
ズーム比 5.30
広角 中間 望遠
焦点距離 15.50 37.96 82.17
Fナンバー 3.53 4.67 5.85
画角 41.39 19.79 9.44
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 129.52 149.52 169.52
BF 35.46 45.51 57.91

d 5 2.40 22.01 35.47
d15 17.46 7.80 1.93
d21 1.69 8.60 12.25
d24 11.13 4.22 0.57
d31 35.46 45.51 57.91


各群焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 78.64
2 6 -12.22
3 16 27.04
4 22 -36.59
5 25 32.45

[数値実施例３]
面データ
面番号 r d nd νd
1 107.959 1.90 1.84666 23.8
2 53.518 8.86 1.61800 63.4
3 608.940 0.15
4 46.076 5.65 1.80400 46.6
5 103.360 (可変)
6* 92.673 0.05 1.51640 52.2
7 59.065 1.20 1.88300 40.8
8 10.422 5.95
9 -24.511 0.90 1.88300 40.8
10 42.345 0.15
11 27.155 4.68 1.80610 33.3
12 -26.937 0.73
13 -17.879 0.90 1.80400 46.6
14 63.430 2.71 1.80518 25.4
15 -31.914 (可変)
16(絞り) ∞ 0.99
17 31.488 2.83 1.62588 35.7
18 -32.084 0.15
19 31.375 3.27 1.49700 81.5
20 -20.134 0.90 1.84666 23.8
21 609.979 (可変)
22* -36.813 1.10 1.85135 40.1
23 18.208 2.28 1.84666 23.8
24 118.432 (可変)
25 26.924 5.94 1.48749 70.2
26 -25.745 0.15
27 85.663 5.83 1.48749 70.2
28 -16.542 1.60 1.85006 40.2
29* 256.734 1.13
30 -103.383 4.50 1.48749 70.2
31 -25.252 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.05606e-005 A 6=-1.93828e-007
A 8= 6.40753e-010 A10=-1.01287e-012

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.00861e-005 A 6=-4.41577e-008
A 8= 1.67887e-009 A10=-1.76717e-011

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.34129e-005 A 6= 2.73741e-008
A 8=-3.36755e-010 A10= 9.36789e-013

各種データ
ズーム比 6.45
広角 中間 望遠
焦点距離 15.50 35.77 99.95
Fナンバー 3.63 4.65 5.73
画角 41.39 20.90 7.78
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 131.77 152.10 177.78
BF 35.57 50.18 65.60

d 5 2.31 21.62 41.36
d15 20.91 10.30 2.00
d24 6.80 3.82 2.63
d31 35.57 50.18 65.60


各群焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 80.05
2 6 -11.72
3 16 65.51
4 25 32.11
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた実施例を図１０を用いて説明する。図１０において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録する銀塩フィルムや被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を感光面１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は感光面記録手段１２に形成される結像して記録される。このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器（撮像装置）に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Ｓｉｎｇｌｅ ｌｅｎｓ Ｒｅｆｌｅｘ）カメラにも同様に適用することができる。尚、本発明のズームレンズはビデオカメラにも同様に適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
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、ＬＲ：後群、ＳＰ:開口絞り、ｄ：ｄ線、ｇ：ｇ線、ΔＭ：メリディオナル像面、ΔＳ：サジタル像面、ω：半画角、Ｆｎｏ：Ｆナンバー

Claims (10)

  1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、２以上のレンズ群を含み、全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記後群は最も像側に正の屈折力のレンズ群Ｒを有し、前記レンズ群Ｒは、像側の面が凹で、光軸から離れるに従って負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズを有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記レンズ群Ｒの焦点距離をｆＲ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
    ４．４＜ｆ１／ｆｗ＜５．５
    １．５＜ｆＲ／ｆｗ＜２．５
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記レンズ群Ｒは最も物体側に正の屈折力のレンズＲｐを有し、前記レンズＲｐの焦点距離をｆＲｐとするとき、
    ０．６＜ｆＲｐ／ｆＲ＜１．２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
  3. 前記非球面形状のレンズの材料の屈折率をＮａとするとき、
    １．８＜Ｎａ＜２．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
  4. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．０５＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．２０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のズームレンズ。
  5. 前記後群は光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を変化させる負の屈折力のレンズ群ＩＳを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
  6. 前記レンズ群Ｒは、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
  7. 前記後群は物体側より像側へ順に正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
  8. 前記後群は物体側より像側へ順に正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
  9. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズ。
  10. 請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された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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