JP2011069889A - ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適な、広画角で、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は移動し、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動し、第３レンズ群Ｇ３は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式 ０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３ の条件を満足する。
【選択図】 図１
【解決手段】 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は移動し、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動し、第３レンズ群Ｇ３は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式 ０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３ の条件を満足する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法に関する。
近年、デジタルカメラの撮影レンズとして用いるズームレンズでは、広角化、高変倍化が図られている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、従来のズームレンズでは、広角化、高変倍化が十分であるとは言えなかった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適な、広画角で、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は移動し、前記開口絞りは前記第２レンズ群と共に移動し、前記第３レンズ群は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式 ０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３ の条件を満足する。
なお、望遠端状態におけるレンズ系全体の合成焦点距離をｆｔとしたとき、次式 ０．４５＜（−ｆ１）／ｆｔ＜０．７２ の条件を満足することが好ましい。
また、前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ３１とし、前記第３レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ３３としたとき、次式 ０．１５＜（Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１）＜５．００ の条件を満足することが好ましい。
また、前記第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線に対する屈折率をｎ１２としたとき、次式 １．８００＜ｎ１２＜２．３００ の条件を満足することが好ましい。
また、前記第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線に対するアッベ数をν１２としたとき、次式 ２９．０＜ν１２＜６５．０ の条件を満足することが好ましい。
また、広角端状態におけるレンズ系全体の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式 １．７０＜（−ｆ１）／ｆｗ＜２．７０ の条件を満足することが好ましい。
また、前記第２レンズ群は、少なくとも非球面を２枚有することが好ましい。
また、前記第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、非球面であることが好ましい。
また、本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１）は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。
また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は移動し、前記開口絞りは前記第２レンズ群と共に移動し、前記第３レンズ群は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式 ０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３ の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行う。
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適な、広画角で、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することができる。
以下、本実施形態について説明する。本実施形態に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群は移動し、開口絞りは第２レンズ群と共に移動し、第３レンズ群は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有する。
このように複数のレンズ群を有することで、高変倍比の光学系を容易に構成することができる。また、第３レンズ群を接合レンズ１枚で構成することによって、変倍時の色収差の変動を低減することが可能となる。さらに、この接合レンズを球面レンズで構成することにより、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
そして、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式（１）を満足する。
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３ …（１）
上記条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離に対する、第１レンズ群との焦点距離の適切な比率を規定するものである。この条件式（１）の下限値を下回ると、コマ収差の補正が困難になる。また、条件式（１）の上限値を上回ると、コマ収差や非点収差の補正が困難になる。さらに、光学系全体が大きくなってしまうため、小型化の観点からも好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．９０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．７０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、望遠端状態におけるレンズ系全体の合成焦点距離をｆｔとしたとき、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．４５＜（−ｆ１）／ｆｔ＜０．７２ …（２）
上記条件式（２）は、望遠端状態におけるレンズ系全体の焦点距離に対する、第１レンズ群の焦点距離の適切な比率を規定するものである。この条件式（２）の下限値を下回ると、色収差やコマ収差の補正が困難になる。また、条件式（２）の上限値を上回ると、コマ収差の補正が困難になる。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．６７とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．５８とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズは、第３レンズ群の最も物側のレンズ面の曲率半径をＲ３１とし、第３レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ３３としたとき、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．１５＜（Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１）＜５．００ …（３）
上記条件式（３）は、第３レンズ群を構成する接合レンズの形状を規定するものである。この条件式（３）が下限値を下回ると、変倍時の色収差やコマ収差の変動が大きくなる。また、条件式（３）が上限値を上回ると、歪曲収差の補正が困難になる。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を２．００とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．４０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率をｎ１２としたとき、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．８００＜ｎ１２＜２．３００ …（４）
上記条件式（４）は、第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズの屈折率の適切な範囲を規定するものである。この条件式（４）の下限値を下回ると、コマ収差の補正が困難になる。また、条件式（４）の上限値を上回るガラス材料は、現時点では存在しない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を２．１００とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を１．８２０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線（波長587.6nm）に対するアッベ数をν１２としたとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
２９．０＜ν１２＜６５．０ …（５）
上記条件式（５）は、第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのアッベ数の適切な範囲を規定するものである。この条件式（５）の下限値を下回ると、軸上色収差の補正が困難になる。また、条件式（５）の上限値を上回ると、倍率色収差の補正が困難になる。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を５５．０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を３３．０とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、以下の条件式（６）の条件を満足することが好ましい。
１．７０＜（−ｆ１）／ｆｗ＜２．７０ …（６）
上記条件式（６）は、広角端状態におけるレンズ系全体の焦点距離に対する、第１レンズ群の焦点距離の適切な比率を規定するものである。この条件式（６）の下限値を下回ると、色収差やコマ収差の補正が困難になる。また、条件式（６）の上限値を上回ると、コマ収差や非点収差の補正が困難になる。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を２．５０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を１．８５とすることが好ましい。
また、本実施形態に係るズームレンズにおいて、第２レンズ群は、少なくとも非球面を２枚有することが好ましい。この構成により、コマ収差の悪化を防ぐことができる。
また、本実施形態に係るズームレンズにおいて、第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、非球面であることが好ましい。この構成により、コマ収差の悪化を防ぐことができる。
図１１に、撮影レンズＺＬとして上記ズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ１（光学機器）を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズＺＬの不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉ（図１参照）に配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子に結像される。撮像素子に結像された被写体像は、デジタルスチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦３を押し下げて被写体像を撮像素子で撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
なお、このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
続いて、図１２を参照しながら、上記構成のズームレンズの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に各レンズ（図１ではレンズＬ１１〜Ｌ３２及びローパスフィルタＬＰＦ）を組み込む（ステップＳ１）。各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。続いて、ズームレンズの各種動作を確認する（ステップＳ３）。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズが光軸方向に沿って移動する合焦動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表５を示すが、これらは第１実施例〜第５実施例における各諸元の表である。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」は省略する。
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅ-nは、×１０-nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ｃ4×ｙ4＋Ｃ6×ｙ6＋Ｃ8×ｙ8＋Ｃ10×ｙ10 …（ａ）
＋Ｃ4×ｙ4＋Ｃ6×ｙ6＋Ｃ8×ｙ8＋Ｃ10×ｙ10 …（ａ）
［可変間隔データ］において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各状態における、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。［各群焦点距離］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
以上の表の説明は、全ての実施例において適用されるものである。
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図１に示すように、第１実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図１に示すように、第１実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた2枚の凹メニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、両凸形状の凸レンズＬ２４とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の凸レンズＬ３１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。
なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が移動する。また、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
以下の表１に、第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２１は、図１に示す面１〜２１に対応している。なお、第１実施例では、第２面、第１０面及び第１４面が非球面形状に形成されている。
（表１）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 32.4359 2.0 1.76802 49.23
＊２ 5.8278 4.5
３ 506.9991 1.3 1.83400 37.17
４ 20.3948 0.7
５ 15.0456 2.4 1.84666 23.78
６ 100.4482 (D6)
７ 0．0000 0.1 (開口絞り)
８ 6.9268 1.8 1.61800 63.38
９ 21.0107 0.2
＊10 11.703 1.8 1.69350 53.18
11 22.9271 0.9 1.75520 27.52
12 6.4040 0.9
13 69.2516 1.6 1.49589 82.24
＊14 -9.8940 (D14)
15 13.4696 3.3 1.60300 65.47
16 -17.9388 0.8 1.84666 23.78
17 -953.1526 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.15
Ｃ4 ＝ 1.5903E-04
Ｃ6 ＝ 6.2916E-07
Ｃ8 ＝ 2.9804E-08
Ｃ10 ＝ -9.4209E-11
第10面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -4.3230E-04
Ｃ6 ＝ -3.9119E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -9.9563E-05
Ｃ6 ＝ -1.1189E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.30 9.96 18.73
Ｄ６ 17.25 6.78 0.79
Ｄ14 8.73 17.03 30.77
Ｄ17 2.30 1.55 1.55
空気換算BF 4.06 3.31 3.31
空気換算全長 52.34 49.41 57.17
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -11.50
第２レンズ群 ８ 14.13
第３レンズ群 15 30.09
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.81
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.61
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 0.97
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8340
条件式（５） ν１２ ＝ 37.2
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.17
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 32.4359 2.0 1.76802 49.23
＊２ 5.8278 4.5
３ 506.9991 1.3 1.83400 37.17
４ 20.3948 0.7
５ 15.0456 2.4 1.84666 23.78
６ 100.4482 (D6)
７ 0．0000 0.1 (開口絞り)
８ 6.9268 1.8 1.61800 63.38
９ 21.0107 0.2
＊10 11.703 1.8 1.69350 53.18
11 22.9271 0.9 1.75520 27.52
12 6.4040 0.9
13 69.2516 1.6 1.49589 82.24
＊14 -9.8940 (D14)
15 13.4696 3.3 1.60300 65.47
16 -17.9388 0.8 1.84666 23.78
17 -953.1526 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.15
Ｃ4 ＝ 1.5903E-04
Ｃ6 ＝ 6.2916E-07
Ｃ8 ＝ 2.9804E-08
Ｃ10 ＝ -9.4209E-11
第10面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -4.3230E-04
Ｃ6 ＝ -3.9119E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -9.9563E-05
Ｃ6 ＝ -1.1189E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.30 9.96 18.73
Ｄ６ 17.25 6.78 0.79
Ｄ14 8.73 17.03 30.77
Ｄ17 2.30 1.55 1.55
空気換算BF 4.06 3.31 3.31
空気換算全長 52.34 49.41 57.17
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -11.50
第２レンズ群 ８ 14.13
第３レンズ群 15 30.09
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.81
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.61
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 0.97
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8340
条件式（５） ν１２ ＝ 37.2
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.17
表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図２は、第１実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは画角を示す。なお、球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。また、コマ収差図においては、メリジオナルコマを示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第２実施例）
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図３に示すように、第２実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図３に示すように、第２実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、両凸形状の凸レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、両凸形状の凸レンズＬ２４とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の凸レンズＬ３１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。
なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が移動する。また、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
以下の表２に、第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２１は、図３に示す面１〜２１に対応している。なお、第２実施例では、第２面、第８面及び第９面が非球面形状に形成されている。
（表２）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 32.1966 1.6 1.80139 45.46
＊２ 5.3601 5.1
３ -34.3917 1.1 1.90265 35.71
４ 64.9979 0.5
５ 20.4083 1.8 1.84666 23.78
６ -237.8085 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
＊８ 6.2133 1.7 1.59201 67.05
＊９ 33.0469 0.1
10 12.0035 1.8 1.72916 54.66
11 42.924 0.9 1.80384 33.89
12 5.4641 0.9
13 19.9685 1.6 1.49782 82.56
14 -12.1899 (D14)
15 14.4382 3.3 1.618 63.38
16 -13.8037 0.8 1.86074 23.06
17 -110.0291 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.15
Ｃ4 ＝ 1.9910E-04
Ｃ6 ＝ 1.3929E-06
Ｃ8 ＝ 3.1173E-08
Ｃ10 ＝ 1.6552E-10
第８面
κ ＝ 0.74
Ｃ4 ＝ -1.1798E-04
Ｃ6 ＝ -1.6035E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第９面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ 1.4311E-04
Ｃ6 ＝ -1.2251E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.08 9.30 17.30
Ｄ６ 16.39 6.59 0.89
Ｄ14 7.36 14.70 27.14
Ｄ17 2.32 1.65 1.24
空気換算BF 4.07 3.41 3.00
空気換算全長 49.53 46.40 52.73
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -11.13
第２レンズ群 ８ 13.39
第３レンズ群 15 29.58
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.83
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.64
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 0.77
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.9027
条件式（５） ν１２ ＝ 35.7
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.19
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 32.1966 1.6 1.80139 45.46
＊２ 5.3601 5.1
３ -34.3917 1.1 1.90265 35.71
４ 64.9979 0.5
５ 20.4083 1.8 1.84666 23.78
６ -237.8085 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
＊８ 6.2133 1.7 1.59201 67.05
＊９ 33.0469 0.1
10 12.0035 1.8 1.72916 54.66
11 42.924 0.9 1.80384 33.89
12 5.4641 0.9
13 19.9685 1.6 1.49782 82.56
14 -12.1899 (D14)
15 14.4382 3.3 1.618 63.38
16 -13.8037 0.8 1.86074 23.06
17 -110.0291 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.15
Ｃ4 ＝ 1.9910E-04
Ｃ6 ＝ 1.3929E-06
Ｃ8 ＝ 3.1173E-08
Ｃ10 ＝ 1.6552E-10
第８面
κ ＝ 0.74
Ｃ4 ＝ -1.1798E-04
Ｃ6 ＝ -1.6035E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第９面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ 1.4311E-04
Ｃ6 ＝ -1.2251E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.08 9.30 17.30
Ｄ６ 16.39 6.59 0.89
Ｄ14 7.36 14.70 27.14
Ｄ17 2.32 1.65 1.24
空気換算BF 4.07 3.41 3.00
空気換算全長 49.53 46.40 52.73
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -11.13
第２レンズ群 ８ 13.39
第３レンズ群 15 29.58
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.83
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.64
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 0.77
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.9027
条件式（５） ν１２ ＝ 35.7
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.19
表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図４は、第２実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図５に示すように、第３実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図５に示すように、第３実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた２枚の凹メニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、両凸形状の凸レンズＬ２４とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズから構成される。
なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が移動する。また、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
以下の表３に、第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２１は、図５に示す面１〜２１に対応している。なお、第３実施例では、第２面、第１０面及び第１４面が非球面形状に形成されている。
（表３）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 34.2527 2.0 1.80139 45.46
＊２ 6.1327 4.3
３ 63.5113 1.2 1.88300 40.8
４ 17.5737 0.5
５ 13.6765 2.1 1.84666 23.78
６ 67.7280 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
８ 6.0315 1.5 1.64000 60.09
９ 16.2232 0.2
＊10 8.7852 1.2 1.80139 45.46
11 20.8083 0.8 1.74077 27.79
12 4.9449 1.1
13 87.3663 1.3 1.49782 82.56
＊14 -10.2767 (D14)
15 12.6665 3.3 1.61800 63.38
16 -16.9392 0.8 1.84666 23.78
17 220.0172 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.12
Ｃ4 ＝ 1.5629E-04
Ｃ6 ＝ 5.9866E-07
Ｃ8 ＝ 2.0048E-08
Ｃ10 ＝ -4.8191E-11
第10面
κ ＝ -0.42
Ｃ4 ＝ -2.1797E-04
Ｃ6 ＝ -8.6870E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -1.8670E-04
Ｃ6 ＝ -1.3723E-05
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.00 9.35 18.30
Ｄ６ 18.27 6.79 0.48
Ｄ14 7.59 13.75 26.66
Ｄ17 1.72 1.72 1.26
空気換算BF 3.48 3.48 3.02
空気換算全長 49.69 44.37 50.50
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -12.14
第２レンズ群 ８ 13.20
第３レンズ群 15 30.09
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.92
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.66
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.12
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8830
条件式（５） ν１２ ＝ 40.8
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.43
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 34.2527 2.0 1.80139 45.46
＊２ 6.1327 4.3
３ 63.5113 1.2 1.88300 40.8
４ 17.5737 0.5
５ 13.6765 2.1 1.84666 23.78
６ 67.7280 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
８ 6.0315 1.5 1.64000 60.09
９ 16.2232 0.2
＊10 8.7852 1.2 1.80139 45.46
11 20.8083 0.8 1.74077 27.79
12 4.9449 1.1
13 87.3663 1.3 1.49782 82.56
＊14 -10.2767 (D14)
15 12.6665 3.3 1.61800 63.38
16 -16.9392 0.8 1.84666 23.78
17 220.0172 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.12
Ｃ4 ＝ 1.5629E-04
Ｃ6 ＝ 5.9866E-07
Ｃ8 ＝ 2.0048E-08
Ｃ10 ＝ -4.8191E-11
第10面
κ ＝ -0.42
Ｃ4 ＝ -2.1797E-04
Ｃ6 ＝ -8.6870E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -1.8670E-04
Ｃ6 ＝ -1.3723E-05
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.00 9.35 18.30
Ｄ６ 18.27 6.79 0.48
Ｄ14 7.59 13.75 26.66
Ｄ17 1.72 1.72 1.26
空気換算BF 3.48 3.48 3.02
空気換算全長 49.69 44.37 50.50
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -12.14
第２レンズ群 ８ 13.20
第３レンズ群 15 30.09
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.92
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.66
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.12
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8830
条件式（５） ν１２ ＝ 40.8
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.43
表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図６は、第３実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第４実施例）
第４実施例について、図７、図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図７に示すように、第４実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第４実施例について、図７、図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図７に示すように、第４実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた２枚の凹メニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、両凸形状の凸レンズＬ２４とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。
なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は移動し、開口絞りは第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。また、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｇ３は固定である。
以下の表４に、第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２１は、図７に示す面１〜２１に対応している。なお、第４実施例では、第２面、第９面及び第１４面が非球面形状に形成されている。
（表４）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 30.7572 2.0 1.76802 49.23
＊２ 5.8501 4.3
３ 53.5149 1.3 1.83400 37.17
４ 13.2469 0.7
５ 11.9171 2.4 1.84666 23.78
６ 44.7002 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
８ 7.4888 1.8 1.61800 63.38
＊９ 23.2420 0.2
10 18.0656 1.8 1.69350 53.18
11 27.772 0.9 1.75520 27.52
12 8.1070 0.9
13 168.1139 1.6 1.49589 82.24
＊14 -8.7901 (D14)
15 11.1164 0.8 1.80518 25.43
16 6.8262 4.0 1.61800 63.38
17 56.8935 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.17
Ｃ4 ＝ 1.5438E-04
Ｃ6 ＝ 8.5975E-07
Ｃ8 ＝ 2.2343E-08
Ｃ10 ＝ 1.4787E-10
第９面
κ ＝ 5.80
Ｃ4 ＝ 4.0546E-04
Ｃ6 ＝ 1.6161E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -7.1813E-05
Ｃ6 ＝ -1.0023E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.30 9.92 18.55
Ｄ６ 18.76 8.04 2.30
Ｄ14 12.13 20.73 36.82
Ｄ17 1.31 1.31 1.31
空気換算BF 3.07 3.07 3.07
空気換算全長 56.75 54.63 65.00
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -10.90
第２レンズ群 ８ 15.08
第３レンズ群 15 27.32
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.72
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.59
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.49
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8340
条件式（５） ν１２ ＝ 37.2
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.06
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 30.7572 2.0 1.76802 49.23
＊２ 5.8501 4.3
３ 53.5149 1.3 1.83400 37.17
４ 13.2469 0.7
５ 11.9171 2.4 1.84666 23.78
６ 44.7002 (D6)
７ 0.0000 0.1 (開口絞り)
８ 7.4888 1.8 1.61800 63.38
＊９ 23.2420 0.2
10 18.0656 1.8 1.69350 53.18
11 27.772 0.9 1.75520 27.52
12 8.1070 0.9
13 168.1139 1.6 1.49589 82.24
＊14 -8.7901 (D14)
15 11.1164 0.8 1.80518 25.43
16 6.8262 4.0 1.61800 63.38
17 56.8935 (D17)
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5
20 0.0000 0.5 1.51633 64.14
21 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.17
Ｃ4 ＝ 1.5438E-04
Ｃ6 ＝ 8.5975E-07
Ｃ8 ＝ 2.2343E-08
Ｃ10 ＝ 1.4787E-10
第９面
κ ＝ 5.80
Ｃ4 ＝ 4.0546E-04
Ｃ6 ＝ 1.6161E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第14面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -7.1813E-05
Ｃ6 ＝ -1.0023E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.30 9.92 18.55
Ｄ６ 18.76 8.04 2.30
Ｄ14 12.13 20.73 36.82
Ｄ17 1.31 1.31 1.31
空気換算BF 3.07 3.07 3.07
空気換算全長 56.75 54.63 65.00
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -10.90
第２レンズ群 ８ 15.08
第３レンズ群 15 27.32
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.72
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.59
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.49
条件式（４） ｎ１２ ＝ 1.8340
条件式（５） ν１２ ＝ 37.2
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.06
表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図８は、第４実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第５実施例）
第５実施例について、図９、図１０及び表５を用いて説明する。図９は、第５実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図９に示すように、第５実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第５実施例について、図９、図１０及び表５を用いて説明する。図９は、第５実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図９に示すように、第５実施例に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ１２とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、両凸形状の凸レンズＬ２４とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合レンズから構成される。
なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例のズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が移動する。また、開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
以下の表５に、第５実施例における各諸元の表を示す。なお、表５における面番号１〜１９は、図９に示す面１〜１９に対応している。なお、第５実施例では、第２面、第８面及び第１２面が非球面形状に形成されている。
（表５）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 78.5982 1.8 1.6935 53.18
＊２ 4.4534 5.0
３ 11.1548 1.7 1.92286 20.88
４ 15.7514 (D4)
５ 0.0000 0.1 (開口絞り)
６ 6.4565 1.6 1.75500 52.29
７ 44.4279 0.2
＊８ 72.4618 1.6 1.80139 45.46
９ 154.3417 0.8 1.75520 27.52
10 6.5954 0.5
11 42.1347 1.4 1.49589 82.24
＊12 -6.9616 (D12)
13 10.2314 2.9 1.60300 65.47
14 -14.5330 0.9 1.84666 23.78
15 177.4281 (D15)
16 0.0000 0.5 1.51633 64.14
17 0.0000 0.3
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.07
Ｃ4 ＝ 2.0292E-04
Ｃ6 ＝ -5.0742E-06
Ｃ8 ＝ 2.6416E-07
Ｃ10 ＝ -4.0884E-09
第８面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -7.3661E-04
Ｃ6 ＝ 9.9318E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第12面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -2.2550E-04
Ｃ6 ＝ 1.4402E-05
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 4.43 8.32 15.64
Ｄ６ 13.94 5.19 0.20
Ｄ14 8.18 15.11 26.59
Ｄ17 1.28 0.65 0.65
空気換算BF 2.84 2.21 2.21
空気換算全長 43.47 41.02 47.50
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -9.60
第２レンズ群 ６ 11.80
第３レンズ群 13 25.13
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.81
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.61
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.12
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.17
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 78.5982 1.8 1.6935 53.18
＊２ 4.4534 5.0
３ 11.1548 1.7 1.92286 20.88
４ 15.7514 (D4)
５ 0.0000 0.1 (開口絞り)
６ 6.4565 1.6 1.75500 52.29
７ 44.4279 0.2
＊８ 72.4618 1.6 1.80139 45.46
９ 154.3417 0.8 1.75520 27.52
10 6.5954 0.5
11 42.1347 1.4 1.49589 82.24
＊12 -6.9616 (D12)
13 10.2314 2.9 1.60300 65.47
14 -14.5330 0.9 1.84666 23.78
15 177.4281 (D15)
16 0.0000 0.5 1.51633 64.14
17 0.0000 0.3
18 0.0000 0.5 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6
［非球面データ］
第２面
κ ＝ 0.07
Ｃ4 ＝ 2.0292E-04
Ｃ6 ＝ -5.0742E-06
Ｃ8 ＝ 2.6416E-07
Ｃ10 ＝ -4.0884E-09
第８面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -7.3661E-04
Ｃ6 ＝ 9.9318E-06
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
第12面
κ ＝ 1.00
Ｃ4 ＝ -2.2550E-04
Ｃ6 ＝ 1.4402E-05
Ｃ8 ＝ 0.0000E+00
Ｃ10 ＝ 0.0000E+00
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 4.43 8.32 15.64
Ｄ６ 13.94 5.19 0.20
Ｄ14 8.18 15.11 26.59
Ｄ17 1.28 0.65 0.65
空気換算BF 2.84 2.21 2.21
空気換算全長 43.47 41.02 47.50
［各群焦点距離］
群初面 群焦点距離
第１レンズ群 １ -9.60
第２レンズ群 ６ 11.80
第３レンズ群 13 25.13
［条件式］
条件式（１） （−ｆ１）／ｆ２ ＝ 0.81
条件式（２） （−ｆ１）／ｆｔ ＝ 0.61
条件式（３） （Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１） ＝ 1.12
条件式（６） （−ｆ１）／ｆｗ ＝ 2.17
表５に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３），（６）を満たすことが分かる。
図１０は、第５実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第５実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上記実施例では、３群構成を示したが、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を言う。
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第３レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第２レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、本実施形態では、非球面を３面以上用いるのが好ましい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態において、開口絞りは第２レンズ群近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が３〜５程度である。
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、第１レンズ群が、正レンズ成分を１つと負レンズ成分を２つ有するか、又は、正レンズ成分を１つと負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群が、正レンズ成分を２つと、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群が、正レンズ成分を１つ有するのが好ましい。
以上のように、本発明を分かりやすくするため、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ＬＰＦ ローパスフィルタ
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ＬＰＦ ローパスフィルタ
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
Claims (10)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は移動し、前記開口絞りは前記第２レンズ群と共に移動し、
前記第３レンズ群は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 望遠端状態におけるレンズ系全体の合成焦点距離をｆｔとしたとき、次式
０．４５＜（−ｆ１）／ｆｔ＜０．７２
の条件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。 - 前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ３１とし、前記第３レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ３３としたとき、次式
０．１５＜（Ｒ３３＋Ｒ３１）／（Ｒ３３−Ｒ３１）＜５．００
の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。 - 前記第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線に対する屈折率をｎ１２としたとき、次式
１．８００＜ｎ１２＜２．３００
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の物体側から２番目の凹レンズのｄ線に対するアッベ数をν１２としたとき、次式
２９．０＜ν１２＜６５．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 広角端状態におけるレンズ系全体の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式
１．７０＜（−ｆ１）／ｆｗ＜２．７０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群は、少なくとも非球面を２枚有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群の最も像側に位置するレンズ面は、非球面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は移動し、前記開口絞りは前記第２レンズ群と共に移動し、
前記第３レンズ群は、球面レンズで構成された接合レンズ１枚を有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．６０＜（−ｆ１）／ｆ２＜０．９３
の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行うことを特徴とするズームレンズの製造方法。
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|---|---|---|---|
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