JP2013140332A - ズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】変倍比が6倍−7倍程度の高変倍化と、短焦点距離端の画角が70度以上の広角化とを達成した小型のズームレンズ系を提供する。
【解決手段】物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が変化するズームレンズ系において、第2レンズ群を、物体側から順に、その両面が非球面である両凸正レンズ21と、その少なくとも一方の面が非球面である像側に凹の負メニスカスレンズ22との2枚で構成したこと、及び次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ系。(1)5<m2t/m2w<8但し、m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率。
【選択図】図1

Description

本発明は、半画角35度以上の広角域を含む主にイメージセンサ用の撮像光学系として好適な高変倍なズームレンズ系及びこれを用いた電子撮像装置に関する。
近年、コンパクトデジタルカメラにおいて広角化と高変倍化を達成したズームレンズ系のニーズが高まっている。一方で画素ピッチの微細化が進み、光学系には高解像度であることが要求される。主にコンパクトデジタルカメラ用の撮像レンズは、収納状態で各レンズ群の空気間隔を短縮するいわゆる多段鏡筒を用いた沈胴機構を採用しカメラの薄型化を図るものが多い。また収納時のユニットの小型化のためには、各レンズ群の群厚が薄いことに加えて、前玉径が小さいこと、更に光学系の全長に関しても機構上の制約を考慮し設計を行う必要がある。
コンパクトデジタルカメラ用のズームレンズ系として、特許文献1−3には、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群とからなる3群ズームレンズ構成のものが開示されている。
しかし特許文献1−3のいずれのズームレンズ系も、変倍比が2倍−4倍程度しかないため、要求される仕様を満足できていない。また第2レンズ群の変倍負担が小さくその他のレンズ群(主として第3レンズ群)の変倍負担が大きくなりすぎるため、レンズ系の小型化(薄型化)が不十分である。
特許第4189257号公報 特開2009−37125号公報 特開2004−258235号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいて完成されたものであり、変倍比が6倍−7倍程度の高変倍化と、短焦点距離端の画角が70度以上の広角化とを達成した小型なズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が変化するズームレンズ系において、第2レンズ群を、物体側から順に、その両面が非球面である両凸正レンズと、その少なくとも一方の面が非球面である像側に凹の負メニスカスレンズとの2枚のレンズで構成したこと、及び次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
(1)5<m2t/m2w<8
但し、
m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率(結像倍率)、
m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率(結像倍率)、
である。
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群がその最も像側に正レンズを有しており、次の条件式(2)及び(3)を満足することが好ましい。
(2)−0.8<F1/fa<−0.3
(3)−1.2<F2/fb<−0.6
但し、
F1:第1レンズ群の焦点距離[mm]、
fa:第1レンズ群中の最も像側に位置する正レンズの焦点距離[mm]、
F2:第2レンズ群の焦点距離[mm]、
fb:第2レンズ群中の最も像側に位置する負メニスカスレンズの焦点距離[mm]、
である。
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群が2枚のレンズで構成されており、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)70<νa+νb
但し、
νa:第1レンズ群中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差、
νb:第2レンズ群中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)0.2<t/Ft<0.5
但し、
t:第1レンズ群厚と第2レンズ群厚と第3レンズ群厚の総和[mm]、
Ft:長焦点距離端における全系の焦点距離[mm]、
である。
第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、その少なくとも一方の面が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズとの2枚のレンズで構成することができる。
第1レンズ群中の最も像側のレンズと第2レンズ群中の最も像側のレンズはともにプラスチックレンズとすることができる。
本発明の電子撮像装置は、以上のズームレンズ系と、このズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子とを有することを特徴としている。
本発明によれば、変倍比が6倍−7倍程度の高変倍化と、短焦点距離端の画角が70度以上の広角化とを達成した小型なズームレンズ系が得られる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−5を通じて、図21の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に位置する絞りSは、第2レンズ群G2と一体に移動する。フォーカシングは、第3レンズ群G3を光軸方向(物体側あるいは像側)に移動させることにより行う。Iは像面である。本実施形態のズームレンズ系は、イメージセンサに像を形成するものであり、像面Iはこのイメージセンサの撮像面に一致する。
本実施形態のズームレンズ系は、全数値実施例1−5を通じて、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が増大する。ここで例えば、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第3レンズ群G3が一旦物体側に移動してから像側に移動する場合(物体側に凸の移動軌跡を持つ場合)には、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が一旦減少した後に増大する(第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が短焦点距離端より狭くなるズームポジションが存在する)ことが有り得る。
より具体的には、第1レンズ群G1は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例1−5を通じて、一旦像側に移動してから短焦点距離端の位置を超えて物体側に戻る(結果として物体側に移動する)。
第2レンズ群G2は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、全数値実施例1−5を通じて、単調に物体側に移動する。
第3レンズ群G3は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、数値実施例1では殆ど移動せず、数値実施例2では物体側に移動し、数値実施例3−5では像側に移動する。
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−5を通じて、光軸直交方向に移動して結像位置を変位させることにより像ぶれを補正する像ぶれ補正レンズとすることができる。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、両凹負レンズ(像側に凹面を向けた負レンズ)11と、物体側に凸の正メニスカスレンズ(物体側に凸面を向けた正レンズ)12との2枚のレンズからなる。
両凹負レンズ11は、数値実施例1−4ではその両面が非球面であり、数値実施例5ではその両面が球面である(非球面ではない)。但し、両凹負レンズ11はその少なくとも一方の面だけが非球面であってもよい。また両凹負レンズ11に代えて像側に凹の負メニスカスレンズを用いることも可能である。
正メニスカスレンズ12は、全数値実施例1−5を通じて、その両面が非球面のプラスチックレンズである。但し、正メニスカスレンズ12はその少なくとも一方の面だけが非球面であってもよい。また正メニスカスレンズ12はガラスモールド非球面レンズあるいはガラスレンズに合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズであってもよい。また正メニスカスレンズ12に代えて両凸正レンズを用いることも可能である。
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−5を通じて、物体側から順に、両凸正レンズ21と、像側に凹の負メニスカスレンズ22との2枚のレンズからなる。
両凸正レンズ21は、全数値実施例1−5を通じて、その両面が非球面である。
負メニスカスレンズ22は、全数値実施例1−5を通じて、その両面が非球面のプラスチックレンズである。但し、負メニスカスレンズ22はその少なくとも一方の面だけが非球面であってもよい。また負メニスカスレンズ22はガラスモールド非球面レンズあるいはガラスレンズに合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズであってもよい。
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−5を通じて、両凸正単レンズ31からなる。この両凸正単レンズ31はその両面が非球面である。
多段鏡筒を用いた沈胴式ズームレンズ系を搭載したカメラを小型化するためには、最も物体側に位置する第1レンズ群を細径化すること及び各レンズ群の群厚を小さくすることが重要である。高変倍化のためにレンズ群の数を増やすことも考えられるが、レンズ群の数が多いとレンズ枚数も多くなるため、各レンズ群の群厚の総和が大きくなる。また一般的にズームレンズ系のレンズ枚数を削減すると収差補正の難易度が増す。レンズ系の小型化(薄型化)を図りながら全変倍範囲に亘って諸収差を良好に補正するためには、各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成を適切に設定しなければならない。
本実施形態のズームレンズ系は、負正正の3群ズームレンズ構成であり、コンパクトデジタルカメラによく使われる負レンズ先行型(いわゆるネガティブリード型)である。このタイプのズームレンズ系は、一般的に、広角化しても前玉径を小さくできるという利点がある一方、高変倍化が難しいという問題がある。また広角化と高変倍化を同時に図ろうとすると、レンズ枚数の増加や光線有効径の増大を招きやすくなる結果、各レンズ群の群厚が大きくなり、沈胴収納させても光学ユニットの小型化(薄型化)を達成することができない。このため、各レンズ群の構成枚数をなるべく少なくしながら、高変倍化と小型化(薄型化)を両立させることが要求される。
一方、負正正の3群ズームレンズ系において優れた光学性能を担保するためには、第2レンズ群で発生する球面収差等の諸収差を良好に補正することが要求される。
そこで本実施形態のズームレンズ系は、負正正の3群ズームレンズ系において、第2レンズ群G2を、物体側から順に、その両面が非球面である両凸正レンズ21と、その両面が非球面である像側に凹の負メニスカスレンズ22の2枚のレンズで構成することで、第2レンズ群G2の群厚を小さくしてレンズ系を小型化(薄型化)するとともに、第2レンズ群G2で発生する球面収差等の諸収差を良好に補正している。ここで負メニスカスレンズ22は必ずしもその両面が非球面である必要はなく、そのいずれか一方の面のみが非球面であれば一定の諸収差の補正効果が得られる。
そして本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際する第2レンズ群G2の横倍率(結像倍率)の変化を、条件式(1)を満足するように適切に設定することで、球面収差等の諸収差を良好に補正して優れた光学性能を得るとともに、レンズ系の高変倍化と小型化(薄型化)を達成している。
条件式(1)の上限を超えると、第2レンズ群G2で発生する球面収差等の諸収差の補正が困難となって光学性能が劣化する。
条件式(1)の下限を超えると、第2レンズ群G2の変倍負担に対して第3レンズ群G3の変倍負担が大きくなりすぎるため、第3レンズ群G3の変倍移動量が増えてレンズ系が大型化する。また長焦点距離端において第3レンズ群G3に入射する軸外光線の高さが高くなり、変倍に伴うレンズ射出角の変動が大きくなって光学性能が劣化する。
条件式(2)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第1レンズ群G1中の最も像側に位置する正メニスカスレンズ12の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、本実施形態のように正メニスカスレンズ12としてプラスチックレンズを選択して使用したときであっても、少ないレンズ枚数で色収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(2)の上限を超えると、正メニスカスレンズ12の屈折力が弱くなりすぎて、本実施形態のように正メニスカスレンズ12を低アッベ数の材料(高分散な材料)を選択しにくいプラスチックレンズとした場合には、第1レンズ群G1で発生する色収差を小さくすることが困難となる。すなわち、弱いパワーのレンズで良好な色収差補正を行うためには、低アッベ数の材料を使用することが必要であるところ、プラスチックレンズは材料の選択自由度が少なく、低アッベ数のプラスチックレンズを選択して使用することは困難である。そのため、正メニスカスレンズ12の屈折力が弱くなりすぎると、これをプラスチックレンズにしたときに色収差補正が不十分となってしまうのである。
条件式(2)の下限を超えると、正メニスカスレンズ12の屈折力が強くなりすぎて、第1レンズ群G1の屈折力が減少して広角化が困難となる。
条件式(3)は、第2レンズ群G2の焦点距離と、第2レンズ群G2中の最も像側に位置する負メニスカスレンズ22の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、本実施形態のように負メニスカスレンズ22としてプラスチックレンズを選択して使用したときであっても、少ないレンズ枚数で色収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式(3)の上限を超えると、負メニスカスレンズ22の屈折力が弱くなりすぎて、本実施形態のように負メニスカスレンズ22を低アッベ数の材料(高分散な材料)を選択しにくいプラスチックレンズとした場合には、第2レンズ群G2で発生する色収差を小さくすることが困難となる。すなわち、弱いパワーのレンズで良好な色収差補正を行うためには、低アッベ数の材料を使用することが必要であるところ、プラスチックレンズは材料の選択自由度が少なく、低アッベ数のプラスチックレンズを選択して使用することは困難である。そのため、負メニスカスレンズ22の屈折力が弱くなりすぎると、これをプラスチックレンズにしたときに色収差補正が不十分となってしまうのである。
条件式(3)の下限を超えると、負メニスカスレンズ22の屈折力が強くなりすぎて、第1レンズ群G1中の正メニスカスレンズ(プラスチックレンズ)12で温度変化時に発生する諸収差の打ち消し合いが少なくなるため、高温時と低温時の結像性能が劣化する。
本実施形態のズームレンズ系は、第1レンズ群G1が2枚のレンズ(両凹フレンズ11と正メニスカスレンズ12)で構成されており、第2レンズ群G2も2枚のレンズ(両凸正レンズ21と負メニスカスレンズ22)で構成されている。条件式(4)はこの構成において、第1レンズG1群中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差と、第2レンズ群G2中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差との和を規定している。条件式(4)を満足することで、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2内において色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる。
条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群G1及び第2レンズ群G2内における色収差補正が困難となって光学性能が劣化する。
条件式(5)は、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3の群厚の総和(中心厚みの合算値)と、長焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式(5)を満足することで、レンズ系を小型化(薄型化)するとともに、レンズ系の製造を容易にしてコストを抑えることができる。
条件式(5)の上限を超えると、長焦点距離端における全系の焦点距離に対して第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3の群厚の総和が大きくなりすぎる結果、沈胴時の収納長が長くなってレンズ系の小型化(薄型化)が困難となる。
条件式(5)の下限を超えると、長焦点距離端における全系の焦点距離に対して第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3の群厚の総和が小さくなりすぎる結果、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3を構成する各レンズの製造難易度が上がるとともに高コストとなる。
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」を示す。長さの単位は[mm]である。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
[数値実施例1]
図1〜図4と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図2、図3、図4はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3とからなる。第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間に位置する絞りSは、第2レンズ群G2と一体に移動する。第3レンズ群G3の後方(像面Iとの間)には、光学フィルタOPとカバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹負レンズ11と、物体側に凸の正メニスカスレンズ12との2枚のレンズからなる。両凹負レンズ11はその両面が非球面である。正メニスカスレンズ12はその両面が非球面のプラスチックレンズである。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズ21と、像側に凹の負メニスカスレンズ22との2枚のレンズからなる。両凸正レンズ21はその両面が非球面である。負メニスカスレンズ22はその両面が非球面のプラスチックレンズである。
第3レンズ群G3は両凸正単レンズ31からなる。この両凸正単レンズ31はその両面が非球面である。
(表1)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -27.097 0.650 1.76802 49.2
2* 6.747 1.987
3* 9.309 2.188 1.63548 23.9
4* 29.934 d4
5絞 ∞ 0.550
6* 5.350 2.432 1.49710 81.6
7* -9.889 0.050
8* 8.343 2.137 1.63548 23.9
9* 3.457 d9
10* 31.761 1.900 1.54358 55.7
11* -17.471 d11
12 ∞ 0.300 1.51680 64.2
13 ∞ 0.560
14 ∞ 0.500 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 6.05
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 5.6 6.6
f 4.18 10.48 25.32
W 43.2 20.3 8.6
Y 3.30 3.86 3.86
fB 0.59 0.59 0.59
L 40.05 34.24 47.17
d4 19.588 6.049 0.741
d9 3.081 10.841 29.020
d11 3.409 3.374 3.439
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.8554E-03 -0.1434E-04 0.7861E-07
2 0.000 -0.1314E-03 0.4080E-04 -0.9891E-06 0.1228E-08
3 0.000 -0.1024E-02 0.2519E-04 -0.6169E-06 0.1172E-07
4 0.000 -0.5198E-03 0.1388E-05 -0.1124E-06 0.3584E-08
6 -3.526 0.2131E-02 -0.2085E-04 -0.3156E-05
7 0.000 0.2356E-02 -0.1909E-03 0.4201E-05
8 0.000 0.5387E-04 -0.2597E-04 -0.1342E-04 0.9144E-06
9 0.000 -0.3227E-02 0.4794E-03 -0.9257E-04 0.5208E-05
10 0.000 0.6914E-03 -0.3220E-04 0.1737E-05 -0.2837E-07
11 0.000 0.1081E-02 -0.5843E-04 0.2968E-05 -0.5178E-07
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.91
2 6 10.76
3 10 21.02
[数値実施例2]
図5〜図8と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図5は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図6、図7、図8はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表5)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -31.665 0.600 1.72916 54.7
2* 6.449 2.272
3* 8.859 1.902 1.63548 23.9
4* 19.555 d4
5絞 ∞ 0.550
6* 5.300 2.468 1.49710 81.6
7* -10.373 0.050
8* 8.585 2.086 1.63548 23.9
9* 3.623 d9
10* 33.384 1.900 1.54358 55.7
11* -17.212 d11
12 ∞ 0.300 1.51680 64.2
13 ∞ 0.560
14 ∞ 0.500 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 6.05
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.5 5.5 6.5
f 4.06 10.23 24.55
W 44.3 20.8 8.9
Y 3.30 3.86 3.86
fB 0.59 0.59 0.59
L 40.14 34.36 47.73
d4 19.783 6.220 0.911
d9 3.095 10.855 29.033
d11 3.444 3.474 3.979
(表7)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.6733E-03 -0.9457E-05 0.4566E-07
2 0.000 -0.2616E-03 0.2795E-04 -0.1254E-06 -0.1183E-07
3 0.000 -0.9609E-03 0.2173E-05 0.7660E-06 -0.1606E-07
4 0.000 -0.5727E-03 -0.9279E-05 0.7873E-06 -0.1704E-07
6 -4.004 0.2546E-02 -0.5515E-04 -0.1155E-05
7 0.000 0.2011E-02 -0.1536E-03 0.3508E-05
8 0.000 0.6914E-04 -0.3458E-04 -0.8442E-05 0.5878E-06
9 0.000 -0.2451E-02 0.4014E-03 -0.7051E-04 0.3980E-05
10 0.000 0.7746E-03 -0.3658E-04 0.1756E-05 -0.2728E-07
11 0.000 0.1183E-02 -0.6004E-04 0.2729E-05 -0.4476E-07
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.52
2 6 10.73
3 10 21.17
[数値実施例3]
図9〜図12と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図9は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図10、図11、図12はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表9)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -46.234 0.600 1.72916 54.7
2* 6.158 2.401
3* 10.569 1.922 1.63548 23.9
4* 26.762 d4
5絞 ∞ 0.550
6* 5.510 2.363 1.49710 81.6
7* -13.613 0.050
8* 7.409 2.163 1.64150 19.0
9* 3.729 d9
10* 34.624 1.900 1.54358 55.7
11* -17.072 d11
12 ∞ 0.300 1.51680 64.2
13 ∞ 0.560
14 ∞ 0.500 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 6.80
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 6.3 6.6
f 4.00 11.99 27.20
W 44.7 17.8 8.1
Y 3.30 3.86 3.86
fB 0.59 0.59 0.59
L 40.27 35.45 49.50
d4 19.728 4.665 0.732
d9 3.124 13.282 32.446
d11 3.484 3.576 2.386
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.5253E-03 -0.8144E-05 0.3888E-07
2 0.000 -0.1568E-03 0.1473E-04 0.6298E-06 -0.3613E-07
3 0.000 -0.7426E-03 0.5422E-05 0.1027E-05 -0.2746E-07
4 0.000 -0.6045E-03 0.3726E-06 0.5781E-06 -0.1744E-07
6 -4.281 0.2505E-02 -0.7799E-04 0.1040E-05
7 0.000 0.1134E-02 -0.8692E-04 0.2121E-05
8 0.000 0.1193E-03 -0.1145E-04 -0.5056E-05 0.2107E-06
9 0.000 -0.1005E-02 0.3157E-03 -0.5162E-04 0.2334E-05
10 0.000 0.6925E-03 -0.2286E-04 0.1024E-05 -0.1289E-07
11 0.000 0.1052E-02 -0.3954E-04 0.1635E-05 -0.2319E-07
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.36
2 6 10.75
3 10 21.31
[数値実施例4]
図13〜図16と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図13は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図14、図15、図16はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表13)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1* -40.448 0.650 1.76802 49.2
2* 6.825 1.660
3* 10.108 2.180 1.63548 23.9
4* 43.316 d4
5絞 ∞ 0.550
6* 5.221 2.250 1.49710 81.6
7* -10.653 0.050
8* 6.940 1.830 1.63548 23.9
9* 3.140 d9
10* 24.000 1.900 1.54358 55.7
11* -23.407 d11
12 ∞ 0.300 1.51680 64.2
13 ∞ 0.560
14 ∞ 0.500 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 5.79
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.6 5.8 6.6
f 4.70 11.99 27.20
W 39.6 18.0 8.6
Y 3.30 3.86 3.86
fB 0.59 0.59 0.59
L 39.65 34.09 45.30
d4 19.413 5.425 0.670
d9 3.063 11.621 28.999
d11 3.894 3.771 2.350
(表15)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.6857E-03 -0.1785E-04 0.1337E-06
2 0.000 0.1245E-04 0.4332E-04 -0.2496E-05 0.2846E-07
3 0.000 -0.8584E-03 0.5265E-04 -0.2358E-05 0.3757E-07
4 0.000 -0.5578E-03 0.2103E-04 -0.1279E-05 0.2561E-07
6 -3.086 0.2039E-02 0.4064E-05 -0.6349E-05
7 0.000 0.2608E-02 -0.2719E-03 0.6875E-05
8 0.000 -0.3757E-03 -0.1586E-04 -0.2524E-04 0.1921E-05
9 0.000 -0.4773E-02 0.5929E-03 -0.1468E-03 0.8453E-05
10 0.000 0.7000E-03 -0.2357E-04 0.9282E-06 0.2171E-08
11 0.000 0.9883E-03 -0.4392E-04 0.1502E-05 0.1053E-08
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.47
2 6 11.21
3 10 22.11
[数値実施例5]
図17〜図20と表17〜表20は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図17は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図18、図19、図20はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、第1レンズ群G1の両凹負レンズ11がその両面が球面である(非球面ではない)点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表17)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 -133.490 0.650 1.72916 54.7
2 7.232 2.049
3* 15.956 2.000 1.63548 23.9
4* 63.854 d4
5絞 ∞ 0.550
6* 5.819 2.102 1.49710 81.6
7* -10.311 0.050
8* 7.235 2.380 1.63548 23.9
9* 3.152 d9
10* 36.128 1.980 1.54358 55.7
11* -15.359 d11
12 ∞ 0.300 1.51680 64.2
13 ∞ 0.560
14 ∞ 0.500 1.51680 64.2
15 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 5.80
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.8 6.1 6.6
f 4.80 12.00 27.82
W 39.5 17.9 7.9
Y 3.30 3.86 3.86
fB 0.59 0.59 0.59
L 40.70 34.54 45.70
d4 20.154 5.966 0.670
d9 3.013 11.269 28.488
d11 3.622 3.396 2.630
(表19)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.7607E-04 -0.8442E-05 0.3249E-06 -0.1153E-08
4 0.000 -0.3042E-03 -0.8167E-05 0.3862E-06 -0.5089E-08
6 1.092 -0.7932E-03 -0.2081E-04 -0.5266E-05
7 0.000 0.3055E-02 -0.3256E-03 0.1350E-04
8 0.000 0.1693E-05 -0.7292E-04 -0.1479E-04 0.1270E-05
9 0.329 -0.6316E-02 0.3471E-03 -0.1236E-03 -0.1490E-05
10 0.000 0.3700E-03 0.4559E-05 -0.3505E-06 0.1265E-07
11 0.000 0.5907E-03 0.2195E-05 -0.4946E-06 0.1702E-07
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -14.14
2 6 11.30
3 10 20.10
各数値実施例の各条件式に対する値を表21に示す。
(表21)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5
条件式(1) 6.063 6.255 6.352 5.270 5.429
条件式(2) -0.583 -0.483 -0.432 -0.666 -0.429
条件式(3) -0.962 -0.910 -0.707 -1.010 -0.994
条件式(4) 83.0 88.4 93.3 83.0 88.4
条件式(5) 0.448 0.459 0.419 0.387 0.400
表21から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例5は、条件式(1)〜(5)を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
G1 負の屈折力の第1レンズ群
11 両凹負レンズ(像側に凹面を向けた負レンズ)
12 物体側に凸の正メニスカスレンズ(物体側に凸面を向けた正レンズ)
G2 正の屈折力の第2レンズ群
21 両凸正レンズ
22 像側に凹の負メニスカスレンズ
G3 正の屈折力の第3レンズ群
31 両凸正単レンズ
S 絞り
OP 光学フィルタ
CG カバーガラス
I 像面

Claims (7)

  1. 物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群とからなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が変化するズームレンズ系において、
    第2レンズ群を、物体側から順に、その両面が非球面である両凸正レンズと、その少なくとも一方の面が非球面である像側に凹の負メニスカスレンズとの2枚のレンズで構成したこと、及び
    次の条件式(1)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
    (1)5<m2t/m2w<8
    但し、
    m2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
    m2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率。
  2. 請求項1記載のズームレンズ系において、第1レンズ群はその最も像側に正レンズを有しており、次の条件式(2)及び(3)を満足するズームレンズ系。
    (2)−0.8<F1/fa<−0.3
    (3)−1.2<F2/fb<−0.6
    但し、
    F1:第1レンズ群の焦点距離、
    fa:第1レンズ群中の最も像側に位置する正レンズの焦点距離、
    F2:第2レンズ群の焦点距離、
    fb:第2レンズ群中の最も像側に位置する負メニスカスレンズの焦点距離。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は2枚のレンズで構成されており、次の条件式(4)を満足するズームレンズ系。
    (4)70<νa+νb
    但し、
    νa:第1レンズ群中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差、
    νb:第2レンズ群中の2枚のレンズのd線に対するアッベ数の差。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
    (5)0.2<t/Ft<0.5
    但し、
    t:第1レンズ群厚と第2レンズ群厚と第3レンズ群厚の総和、
    Ft:長焦点距離端における全系の焦点距離。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、その少なくとも一方の面が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズとの2枚のレンズで構成されているズームレンズ系。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群中の最も像側のレンズと第2レンズ群中の最も像側のレンズはともにプラスチックレンズであるズームレンズ系。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項記載のズームレンズ系と、該ズームレンズ系によって形成される像を電気的信号に変換する撮像素子とを有することを特徴とする電子撮像装置。
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