JP2013178298A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクトでありながら、高変倍な撮像レンズおよび該撮像レンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
【解決手段】物体側より順に、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群と、１つから３つの像側レンズ群とを有し、第１レンズ群の焦点距離をf1、全系の広角端の焦点距離をfw、全系の望遠端の焦点距離をft、広角端に対する望遠端における第１レンズ群と第３レンズ群の撮像面に対する移動量をM1、M3として、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足する。
16＜f1/fw＜21 （１）
0.35＜f1/ft＜0.53 （２）
1.2＜M1/M3＜1.8 （３）
【選択図】図３
【解決手段】物体側より順に、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群と、１つから３つの像側レンズ群とを有し、第１レンズ群の焦点距離をf1、全系の広角端の焦点距離をfw、全系の望遠端の焦点距離をft、広角端に対する望遠端における第１レンズ群と第３レンズ群の撮像面に対する移動量をM1、M3として、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足する。
16＜f1/fw＜21 （１）
0.35＜f1/ft＜0.53 （２）
1.2＜M1/M3＜1.8 （３）
【選択図】図３
Description
本発明は、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で、コンパクトでありながら高変倍率を有する撮像レンズおよびこれを用いた撮像装置に関する。
近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の普及が進んでいるが、一層の高画質化の要求があり、特に画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い固体撮像素子に対応した、結像性能に優れ、コンパクトかつ高変倍な撮影用レンズが求められている。
このような撮像レンズの例として、例えば特許文献１に記載されたズームレンズでは、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、１以上のレンズ群を含む後群を有し、撮像面に対して、広角端に比べ望遠端において該第１レンズ群が物体側、該第２レンズ群が像側、該第３レンズ群が物体側へ移動してズーミングを行っている。
しかしながら、特許文献１に記載されたズームレンズは、変倍比が３０〜４０程度で充分な高変倍を確保できているとは言い難い上に、レンズ全長も長く大型化しているという問題がある。
本発明は、上記した問題に鑑み、コンパクトかつ高変倍な撮像レンズおよびその撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の撮像レンズは、物体側より順に、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群と、１つから３つのレンズ群（これを像側レンズ群という）とを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１６＜ｆ１／ｆｗ＜２１ （１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５３ （２）
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．８ （３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：全系の広角端の焦点距離
ｆｔ：全系の望遠端の焦点距離
Ｍ１：広角端に対する望遠端における前記第１レンズ群の撮像面に対する移動量
Ｍ３：広角端に対する望遠端における前記第３レンズ群の撮像面に対する移動量
１６＜ｆ１／ｆｗ＜２１ （１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５３ （２）
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．８ （３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：全系の広角端の焦点距離
ｆｔ：全系の望遠端の焦点距離
Ｍ１：広角端に対する望遠端における前記第１レンズ群の撮像面に対する移動量
Ｍ３：広角端に対する望遠端における前記第３レンズ群の撮像面に対する移動量
第１レンズ群が変倍時に移動する沈胴タイプでは、第２レンズ群の主たる役割は変倍であり、所謂バリエータとなる。高変倍を実現するためにはバリエータになるべく強い屈折力を持たせることが好ましいが、その分収差補正が難しくなってくる。収差補正の観点から、第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力は逆であることが好ましく、よって第１レンズ群に正の屈折力、第２レンズ群に負の屈折力を持たせるか、或いは第１レンズ群に負の屈折力、第２レンズ群に正の屈折力を持たせるかのいずれかを選択したいが、第１レンズ群に正の屈折力を持たせて第２レンズ群を通る光線高を小さくすれば、第２レンズ群の屈折力をある程度強くしても収差補正が可能である。逆に第１レンズ群に負の屈折力を持たせると第２レンズ群を通る光線高は大きくなるから、収差発生を抑制するためには、第２レンズ群に大きな屈折力を持たせることが困難となる。よって本発明では、前記第１レンズ群に正の屈折力、前記第２レンズ群に負の屈折力を持たせることで、収差補正と高変倍化を両立することができる。また、前記第３レンズ群に正の屈折力を持たせることで、前記像側レンズ群の有効径が大きくなりすぎないようにし、撮像レンズが大型化するのを防ぐことができる。
変倍時に移動する可動群の数が多いと高変倍化を実現し易くなるが、多すぎるとコンパクト化に反する。本発明ではレンズ群を最大６つで構成し、高変倍化とコンパクト化を両立している。
条件式（１）は、前記第１レンズ群と全系の広角端の焦点距離の比を規定したものである。条件式（１）の値が下限値を上回ることにより、広画角化しても広角端での軸外収差の発生を抑制することができる。一方、条件式（１）の値が上限値を下回ることにより、前記第１レンズ群の変倍による移動量を小さくすることができ、レンズ全長を小さくして撮像レンズをコンパクトにすることができる。
条件式（２）は、前記第１レンズ群と全系の望遠端の焦点距離の比を規定したものである。条件式（２）の値が下限値を上回ることにより、望遠端での色収差の発生を抑制することができる。一方、条件式（２）の値が上限値を下回ることにより、前記第１レンズ群の変倍による移動量を小さくすることができ、レンズ全長を小さくしてコンパクトにすることができる。
条件式（３）は、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群の、広角端に対する望遠端における撮像面に対する移動量の比を規定したものである。条件式（３）の値が下限値を上回ることにより、前記第１レンズ群に適度な屈折力を持たせることができて、望遠端での色収差の発生を抑制することができる。一方、条件式（３）の値が上限値を下回ることによって、レンズ全長が大きくなって、前玉有効径が大きくなることを防ぐことができる。また、以下の条件式を満たすとより好ましい。
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．５ （３）’
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．５ （３）’
請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．６＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．９ （４）
ただし、
Ｌｔ：全系の望遠端のレンズ全長
０．６＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．９ （４）
ただし、
Ｌｔ：全系の望遠端のレンズ全長
条件式（４）は、全系の望遠端のレンズ全長と焦点距離の比を規定したものである。条件式（４）の値が下限値を上回ることにより、望遠端での色収差の発生を抑制することができる。一方、条件式（４）の値が上限値を下回ることにより、全系のコンパクト化と高変倍化を実現することができる。
請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１または２に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
６＜β２ｔ／β２ｗ＜１１ （５）
ただし、
β２ｔ：望遠端における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端における前記第２レンズ群の横倍率
６＜β２ｔ／β２ｗ＜１１ （５）
ただし、
β２ｔ：望遠端における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端における前記第２レンズ群の横倍率
条件式（５）は、望遠端と広角端での前記第２レンズ群の横倍率の比を規定したものである。条件式（５）の値が下限値を上回ることにより、全系の大幅な大型化を招くことなく高変倍化することができる。一方、条件式（５）の値が上限値を下回ることにより、変倍による収差変動を抑制することができる。
請求項４に記載の撮像レンズは、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
３＜β３ｔ／β３ｗ＜１１ （６）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β３ｗ：広角端における前記第３レンズ群の横倍率
３＜β３ｔ／β３ｗ＜１１ （６）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β３ｗ：広角端における前記第３レンズ群の横倍率
条件式（６）は、望遠端と広角端とにおける前記第３レンズ群の横倍率の比を規定したものである。条件式（６）の値が下限値を上回ることにより、全系の大幅な大型化を招くことなく高変倍化することができる。一方、条件式（６）の値が上限値を下回ることにより、変倍による収差変動を抑制することができる。
請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ凸形状の軌跡を描いて移動し、広角端に比べ望遠端において物体側に位置することを特徴とする。
前記第１レンズ群が変倍時に凸形状の軌跡で移動することにより、前玉径を小さくすることができる。前玉径は広角端に近いズームポジションでの軸外光線によって決まるため、該ズームポジションでレンズ全長（又は前玉から開口絞りまでの長さ）を小さくすることによって、前玉を通る軸外光線の光線高を抑えることができる。また前記第１レンズ群を、広角端に比べ望遠端において物体側に位置するようにすることで、それより像側の前記第２レンズ群に変倍の役割を担わせることができ、高変倍化が実現する。尚、「広角端から望遠端への変倍に際し像側へ凸形状の軌跡を描いて移動する」とは、広角端から望遠端へ変倍するにつれて、レンズ群がまず像側に向かうが、或る点を境に物体側に向かうように移動することをいう。
請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１から５のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群は、広角端から望遠端への変倍で物体側へ移動することを特徴とする。
前記第３レンズ群を変倍の際に物体側へ移動させることにより、該第３レンズ群にも変倍の役割を担わせることができ、全系の大幅な大型化を招くことなく高変倍化が実現する。
請求項７に記載の撮像レンズは、請求項１から６のいずれかに記載の発明において、前記第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ凸形状の軌跡を描いて移動し、広角端に比べ望遠端において像側に位置することを特徴とする。
前記第２レンズ群が変倍時に凸形状の軌跡で移動することにより、それより像側の前記第３レンズ群の変倍による移動量を拡大することができ、前記第３レンズ群にも充分な変倍分担を負わせることができる。また広角端に比べ望遠端において像側に位置するようにすることで、該第２レンズ群に変倍の役割を担わせることができ、高変倍化が実現する。
請求項８に記載の撮像レンズは、請求項１から７のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動することで像のぶれを補正することを特徴とする。
変倍比が大きくなると、望遠端ではわずかな手振れでも像が大きくぶれてしまうので、高変倍な光学系に手振れ補正は必要不可欠である。本発明では、前記第３レンズ群全体を光軸方向と垂直な方向に移動させて像のぶれを補正する。手振れ補正時に移動させるレンズには、後述する手振れ感度の値が適度に確保できることと、移動による結像性能の劣化が少ないことが条件であるが、本発明の撮像レンズでは、前記第３レンズ群全体がその条件に最も適する。尚、像ぶれ補正装置としては、例えば特開２０１０−１９７５７７号公報に記載のものを用いることができる。
請求項９に記載の撮像レンズは、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記像側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズ群からなることを特徴とする。
前記撮像レンズを４つのレンズ群から構成することで、レンズ全長を短縮してコンパクトにすることができる。また、最も像側に配置される前記第４レンズ群に正の屈折力を持たせることで、撮像素子への光線の入射角が小さくなり、シェーディングを防ぐことができる。
請求項１０に記載の撮像レンズは、請求項９に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ＜４ （７）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ＜４ （７）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
条件式（７）は、前記第３レンズ群が光軸と垂直な方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動するかを示している式であり、前述した手振れ感度に相当する。条件式（７）の値が下限値を上回ることにより、手振れ補正時の前記第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎないようにできる。一方、条件式（７）の値が上限値を下回ることにより、前記第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。仮に手振れ感度の値が大きすぎると、アクチュエータに高い分解能が要求されてコスト高を招いたり、制御が困難になってしまう恐れがあるからである。
請求項１１に記載の撮像レンズは、請求項９または１０に記載の発明において、前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする。
前記第４レンズ群で合焦を行うことにより、合焦時の倍率変動を抑え、かつ駆動源のアクチュエータに負荷をかけすぎないようにできる。例えば前記第１レンズ群で合焦を行わせようとした場合、前記第４レンズ群に比べてレンズ径が大きくレンズの質量が増大しているため、アクチュエータに大きな負担をかけてしまう恐れがある。これに対し、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群で合焦を行わせようとした場合、変倍の役割が大きいため合焦時の移動で倍率が大きく変化してしまう恐れがある。よって、前記第４レンズ群で合焦を行うことが好ましい。
請求項１２に記載の撮像レンズは、請求項９から１１のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．１＜１−α４ｔ＜０．３ （８）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
０．１＜１−α４ｔ＜０．３ （８）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
条件式（８）は、前記第４レンズ群が光軸方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動しているかを示している式であるが、前記第４レンズ群は合焦を担うので、物体距離の変化による像位置の変化分を、どのくらいの前記第４レンズ群移動量で補うかというフォーカス感度を示しているということができる。条件式（８）の値が上限値を下回ることにより、合焦時に前記第４レンズ群の移動量が大きくならないようにすることができる。一方、条件式（８）の値が上限値を下回ることにより、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。
請求項１３に記載の撮像レンズは、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記像側レンズ群は、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなることを特徴とする。
前記撮像レンズを５つのレンズ群から構成することで、無理なく高変倍化を実現することができる。また、前記第４レンズ群に負の屈折力を持たせ、前記第５レンズ群に正の屈折力を持たせることでパワー配置が対称となり、収差の発生を抑制することができる。さらに合焦を行う前記第４レンズ群が負の屈折力を有するので、前述のフォーカス感度を容易に適度な値にすることができる。
請求項１４に記載の撮像レンズは、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記像側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなることを特徴とする。
前記撮像レンズを５つのレンズ群から構成することで、無理なく高変倍化を実現することができる。また、前記第４レンズ群に正の屈折力を持たせ、前記第５レンズ群に正の屈折力を持たせることで、撮像素子への光線の入射角をより一層小さくすることができる。
請求項１５に記載の撮像レンズは、請求項１３または１４に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ＜５ （９）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ＜５ （９）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率
条件式（９）は、前記第３レンズ群が光軸と垂直な方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動するかを示している式である。条件式（９）の値が下限値を上回ることにより、手振れ補正時の前記第３レンズ群の移動量が大きくならないようにすることができる。一方、条件式（９）の値が上限値を下回ることにより、前記第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。
請求項１６に記載の撮像レンズは、請求項１３から１５のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする。
前記第４レンズ群に合焦を行わせることにより、合焦時の倍率変動を抑え、かつ駆動源のアクチュエータに負荷をかけないようにすることができる。例えば前記第１レンズ群で合焦を行わせようとした場合、前記第４レンズ群に比べてレンズ径が大きくレンズの質量が増大しているため、アクチュエータに大きな負担をかけてしまう恐れがある。これに対し、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群で合焦を行わせようとした場合、変倍の役割が大きいため合焦時の移動で倍率が大きく変化してしまう恐れがある。よって、前記第４レンズ群で合焦を行うことが好ましい。
請求項１７に記載の撮像レンズは、請求項１３から１６のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ＜１ （１０）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ＜１ （１０）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率
条件式（１０）は、前記第４レンズ群が光軸方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動しているかというフォーカス感度を示している式である。条件式（１０）の値が上限値を下回ることにより、合焦時に前記第４レンズ群の移動量が大きくならないようにすることができる。一方、条件式（１０）の値が上限値を下回ることにより、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。
請求項１８に記載の撮像レンズは、請求項１から８のいずれかに記載の発明において、前記像側レンズ群は、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、正の屈折力を有する第６レンズ群とからなることを特徴とする。
前記撮像レンズを６つのレンズ群から構成することで、高性能化を実現することができる。また、前記第４レンズ群に負の屈折力を持たせ、前記第５レンズ群に正の屈折力を持たせ、前記第６レンズ群に正の屈折力を持たせることで、前記第５レンズ群の正の屈折力を弱くすることができて、変倍による収差変動を抑えることができる。
請求項１９に記載の撮像レンズは、請求項１８に記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ×β６ｔ＜６ （１１）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率
β６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の横倍率
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ×β６ｔ＜６ （１１）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率
β６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の横倍率
条件式（１１）は、前記第３レンズ群が光軸と垂直な方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動するかを示している式である。条件式（１１）の値が下限値を上回ることにより、手振れ補正時の前記第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎないようにできる。一方、条件式（１１）の値が上限値を下回ることにより、前記第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。
請求項２０に記載の撮像レンズは、請求項１８または１９に記載の発明において、前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする。
前記第４レンズ群に合焦を行わせることにより、合焦時の倍率変動を抑え、かつ駆動源のアクチュエータに負荷をかけないようにすることができる。例えば前記第１レンズ群で合焦を行わせようとした場合、前記第４レンズ群に比べてレンズ径が大きくレンズの質量が増大しているため、アクチュエータに大きな負担をかけてしまう恐れがある。これに対し、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群で合焦を行わせようとした場合、変倍の役割が大きいため合焦時の移動で倍率が大きく変化してしまう恐れがある。よって、前記第４レンズ群で合焦を行うことが好ましい。
請求項２１に記載の撮像レンズは、請求項１８から２０のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ×α６ｔ＜１ （１２）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率
α６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の縦倍率
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ×α６ｔ＜１ （１２）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率
α６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の縦倍率
条件式（１２）は、前記第４レンズ群が光軸方向に単位量移動した時に、像が同方向にどれだけ移動しているかというフォーカス感度を示している式である。条件式（１２）の値が上限値を下回ることにより、合焦時に前記第４レンズ群の移動量が大きくならないようにすることができる。一方、条件式（１２）の値が上限値を下回ることにより、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させる駆動源に、適度な分解能をもつアクチュエータを使用することができる。
請求項２２に記載の撮像レンズは、請求項１３から２１のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズ群は非球面形状を有する単レンズ１枚から構成されることを特徴とする。
前記第４レンズ群を、非球面形状を有する単レンズ１枚から構成することによって、レンズ全長の短縮と、変倍による収差変動の抑制の効果がある。
請求項２３に記載の撮像レンズは、請求項１３から２２のいずれかに記載の発明において、前記第５レンズ群は非球面形状を有する単レンズ１枚から構成されることを特徴とする。
前記第５レンズ群を、非球面形状を有する単レンズ１枚から構成することによって、レンズ全長の短縮、変倍による収差変動の抑制、及び歪曲収差の抑制の効果がある。
請求項２４に記載の撮像レンズは、請求項１から２３のいずれかに記載の発明において、開口絞りが、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間にあることを特徴とする。
開口絞りを前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間にすることで、全てのレンズ有効径を適度な大きさにすることができ、周辺光量比や、前記撮像レンズから撮像素子へ入射する光線の入射角の値を適正にすることができる。
請求項２５に記載の撮像レンズは、請求項１から２４のいずれかに記載の発明において、望遠端における前記開口絞りの径が、広角端におけるそれよりも大きいことを特徴とする。
望遠端における前記開口絞りの径を広角端におけるそれよりも大きくすることによって、望遠端でのＦｎｏが暗くなりすぎて結像性能が劣化するのを防ぐことができる。
請求項２６に記載の撮像レンズは、請求項２４または２５に記載の発明において、前記開口絞りが単独で光軸方向に沿って移動することを特徴とする。
前記開口絞りが単独で光軸方向に沿って移動することにより、周辺光量比や、前記撮像レンズから撮像素子へ入射する入射角を有利にすることができる。
請求項２７に記載のズームレンズは、請求項１から２６のいずれかに記載の発明において、実質的に屈折力を有しないレンズを有することを特徴とする。つまり、請求項１の構成に、実質的にパワーを持たないダミーレンズを付与した場合でも本発明の適用範囲内である。
請求項２８に記載の撮像装置は、請求項１から２７のいずれか１項に記載の撮像レンズと、前記撮像レンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする。
本発明によれば、コンパクトかつ高変倍な撮像レンズおよびその撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像装置の一例であるデジタルカメラの正面上部側から見た斜視図（ａ）及び背面下部側から見た斜視図（ｂ）であり、図２は、本実施の形態にかかるズームレンズを有する撮像装置のブロック図である。
図１（ａ）において、デジタルカメラＤＣは、ズームレンズ１０１を内蔵しカメラボディ８１に対して沈胴する沈胴式のレンズ鏡胴８０と、ファインダ窓８２と、レリーズ釦８３と、フラッシュ発光部８４と、ストラップ取り付け部８７と、ＵＳＢ端子８８と、レンズカバー８９とを有している。レンズカバー８９を開くと、不図示のスイッチがオン操作され、レンズ鏡胴８０が前方に繰り出されて撮影状態になり、一方、撮影終了後に、レンズカバー８９を閉じると、不図示のスイッチがオフ操作されレンズ鏡胴８０は沈胴するようになっている。尚、レンズ鏡胴８０を沈胴させる構成については、良く知られているので以下に詳細は記載しない。
更に、図１（ｂ）において、デジタルカメラＤＣは、ファインダ接眼部９１と、レリーズ釦８３が押圧された時にＡＦやＡＥの情報を発光もしくは点滅により撮影者に表示する赤と緑の表示ランプ９２と、撮影者の操作に応じてズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦９３と、各種設定用のメニュー／セット釦９５と、選択釦である４方向スイッチ９６と、画像やその他文字情報等を表示するモニターＬＣＤ１１２と、モニターＬＣＤ１１２において撮影した画像の再生を行うための再生釦９７と、モニターＬＣＤ１１２に表示された画像やその他文字情報の表示や消去を選択するディスプレイ釦９８と、撮影記録した画像の消去をおこなう消去釦９９と、三脚穴７１と、開閉自在な電池／カード蓋７２とを有する。撮影者は、メニュー／セット釦９５で、モニターＬＣＤ１１２上に各種のメニューを表示させ、選択釦９６で選択し、メニュー／セット釦９５で設定を確定することができる。電池／カード蓋７２の内部には、デジタルカメラＤＣの電源を供給する電池と、撮影した画像を記録するカード型のリムーバブルメモリが装填されるようになっている。
更に、デジタルカメラＤＣに搭載される撮像装置１００は、図２に示すように、ズームレンズ１０１と、固体撮像素子１０２と、Ａ／Ｄ変換部１０３と、制御部１０４と、光学系駆動部１０５と、タイミング発生部１０６と、撮像素子駆動部１０７と、画像メモリ１０８と、画像処理部１０９と、画像圧縮部１１０と、画像記録部１１１と、モニターＬＣＤ１１２と、図１を参照して上述した釦群を含む操作部１１３とを備えて構成される。
ズームレンズ１０１は、被写体像を固体撮像素子１０２の撮像面に結像させる機能を有する。本実施の形態のズームレンズ１０１は、詳しくは後述するが、物体側より順に、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群と、１つから３つの像側レンズ群とを有し、以下の条件式を満足する。
１６＜ｆ１／ｆｗ＜２１ （１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５３ （２）
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．８ （３）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：全系の広角端の焦点距離
ｆｔ：全系の望遠端の焦点距離
Ｍ１：広角端に対する望遠端における第１レンズ群の撮像面に対する移動量
Ｍ３：広角端に対する望遠端における第３レンズ群の撮像面に対する移動量
１６＜ｆ１／ｆｗ＜２１ （１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５３ （２）
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．８ （３）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：全系の広角端の焦点距離
ｆｔ：全系の望遠端の焦点距離
Ｍ１：広角端に対する望遠端における第１レンズ群の撮像面に対する移動量
Ｍ３：広角端に対する望遠端における第３レンズ群の撮像面に対する移動量
固体撮像素子１０２は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、ＲＧＢカラーフィルターを備え、入射光をＲ、Ｇ、Ｂ毎に光電変換してそのアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部１０３は、アナログ信号をデジタルの画像データに変換する。
制御部１０４は、撮像装置１００の各部を制御する。制御部１０４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含み、ＲＯＭから読み出されてＲＡＭに展開された各種プログラムと、ＣＰＵとの協働で各種処理を実行する。
光学系駆動部１０５は、制御部１０４の制御により、変倍、合焦、露出等において、ズームレンズ１０１を駆動制御する。タイミング発生部１０６は、アナログ信号出力用のタイミング信号を出力する。撮像素子駆動部１０７は、固体撮像素子１０２を駆動制御する。
画像メモリ１０８は、画像データを読み出し及び書き込み可能に記憶する。画像処理部１０９は、画像データに各種画像処理を施す。画像圧縮部１１０は、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）等の圧縮方式により、撮像画像データを圧縮する。画像記録部１１１は、図示しないスロットにセットされた、メモリカード等の記録メディアに画像データを記録する。
モニターＬＣＤ１１２は、カラー液晶パネル等であり、撮影後の画像データ、撮影前のスルー画像、各種操作画面等を表示する。操作部１１３は、図１を参照して上述した釦群を介して、ユーザにより操作入力された情報を制御部１０４に出力する。
ここで、撮像装置１００における動作を説明する。被写体撮影では、被写体のモニタリング（スルー画像表示）と、画像撮影実行とが行われる。モニタリングにおいては、ズームレンズ１０１を介して得られた被写体の像が、固体撮像素子１０２の受光面（撮像面）に結像される。ズームレンズ１０１の撮影光軸後方に配置された固体撮像素子１０２が、タイミング発生部１０６、撮像素子駆動部１０７によって駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力としてのアナログ信号を１画面分出力する。
このアナログ信号は、ＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、Ａ／Ｄ変換部１０３でデジタルデータに変換される。そのデジタルデータは、画像処理部１０９により、画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ、Ｃｒ（画像データ）が生成されて画像メモリ１０８に格納され、定期的にその信号が読み出されてそのビデオ信号が生成されて、モニターＬＣＤ１１２に出力される。尚、ホワイトバランス調整手段でもある制御部１０４は、撮影画像のホワイトバランスを調整する。
モニターＬＣＤ１１２は、モニタリングにおいては電子ファインダとして機能し、撮像画像を、ほぼリアルタイムに表示することとなる。この状態で、随時、撮影者による操作部１１３を介する入力に基づいて、光学系駆動部１０５の駆動によりズームレンズ１０１の変倍、合焦、露出等が設定される。
このようなモニタリング状態において、静止画撮影を行ないたいタイミングで、ユーザがレリーズ釦８３を操作することにより、静止画像データが撮影される。レリーズ釦８３の操作に応じて、画像メモリ１０８に格納された１コマの画像データが読み出されて、画像圧縮部１１０により圧縮される。その圧縮された画像データが、画像記録部１１１によりリムーバブルメモリに記録される。
なお、上記実施の形態及び各実施例における記述は、本発明に係る好適なズームレンズ及び撮像装置の一例であり、これに限定されるものではない。又、本撮像装置はビデオカメラにも搭載可能である。
（実施例）
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
ω：半画角（゜）
ｒ ：曲率半径（ｍｍ）
ｄ ：軸上面間隔（ｍｍ）
ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
次に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
ω：半画角（゜）
ｒ ：曲率半径（ｍｍ）
ｄ ：軸上面間隔（ｍｍ）
ｎｄ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、Ｓは面番号であり、非球面係数が記載された面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ ：曲率半径
Ｋ ：円錐定数
（実施例１）
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。図３は、実施例１のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例１のレンズデータを表１に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（たとえば２．５×１０-02）を、Ｅ（たとえば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。図３は、実施例１のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表１］
実施例１
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 90.2334 1.200 1.91082 35.3
2 44.2851 5.000 1.49700 81.6
3 -904.8416 0.100
4 42.5674 4.221 1.56384 60.8
5 306.3381 variable
6 110.8919 0.700 1.90366 31.3
7 10.6479 7.237
8 -13.1820 0.600 1.72903 54.0
9 30.1047 2.192 1.94595 18.0
10 -41.4826 variable
11 infinity 0.650 絞り
12 9.4561 5.000 1.55332 71.7
13 -39.7206 0.100
14 29.7248 5.000 1.90366 31.3
15 5.9482 4.771 1.51823 59.0
16 -17.0650 variable
17 -97.9916 2.500 1.69680 55.5
18 22.7269 variable
19 10.4090 2.000 1.53048 55.7
20 14.0926 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.07 27.91 193.05
Fno 3.14 3.96 6.03
ω(度) 43.66 7.92 1.15
レンズ全長 90.0 106.0 140.0
d5 0.600 31.062 56.165
d10 39.772 10.770 0.650
d16 3.589 4.522 2.081
d18 2.010 10.315 31.673
d20 0.559 5.896 5.961
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.29014E-05 4.68903E-07 -1.10091E-08 5.23043E-11
12 0 -1.13700E-04 -2.16834E-06 3.35465E-08 -1.22824E-09
13 0 8.13554E-05 -2.10942E-06 2.62464E-08 -1.13757E-09
17 0 -2.31263E-04 -8.78755E-06 1.06115E-06 -3.59875E-08
18 0 -3.09535E-04 -8.21347E-06 1.12634E-06 -4.22258E-08
19 0 -8.31885E-04 -2.14497E-06 4.87361E-08 -2.31771E-08
20 0 -1.28118E-03 1.36511E-05 -9.05385E-07 3.63833E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.582
第２群焦点距離 -9.081
第３群焦点距離 14.378
第４群焦点距離 -26.252
第５群焦点距離 63.1794
ズーム比 47.5
実施例１
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 90.2334 1.200 1.91082 35.3
2 44.2851 5.000 1.49700 81.6
3 -904.8416 0.100
4 42.5674 4.221 1.56384 60.8
5 306.3381 variable
6 110.8919 0.700 1.90366 31.3
7 10.6479 7.237
8 -13.1820 0.600 1.72903 54.0
9 30.1047 2.192 1.94595 18.0
10 -41.4826 variable
11 infinity 0.650 絞り
12 9.4561 5.000 1.55332 71.7
13 -39.7206 0.100
14 29.7248 5.000 1.90366 31.3
15 5.9482 4.771 1.51823 59.0
16 -17.0650 variable
17 -97.9916 2.500 1.69680 55.5
18 22.7269 variable
19 10.4090 2.000 1.53048 55.7
20 14.0926 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.07 27.91 193.05
Fno 3.14 3.96 6.03
ω(度) 43.66 7.92 1.15
レンズ全長 90.0 106.0 140.0
d5 0.600 31.062 56.165
d10 39.772 10.770 0.650
d16 3.589 4.522 2.081
d18 2.010 10.315 31.673
d20 0.559 5.896 5.961
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.29014E-05 4.68903E-07 -1.10091E-08 5.23043E-11
12 0 -1.13700E-04 -2.16834E-06 3.35465E-08 -1.22824E-09
13 0 8.13554E-05 -2.10942E-06 2.62464E-08 -1.13757E-09
17 0 -2.31263E-04 -8.78755E-06 1.06115E-06 -3.59875E-08
18 0 -3.09535E-04 -8.21347E-06 1.12634E-06 -4.22258E-08
19 0 -8.31885E-04 -2.14497E-06 4.87361E-08 -2.31771E-08
20 0 -1.28118E-03 1.36511E-05 -9.05385E-07 3.63833E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.582
第２群焦点距離 -9.081
第３群焦点距離 14.378
第４群焦点距離 -26.252
第５群焦点距離 63.1794
ズーム比 47.5
図４は実施例１の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図５は実施例１の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図６は実施例１の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。ここで、球面収差図において、点線はｇ線、実線はｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル面、点線Ｍはメリディオナル面をそれぞれ表す（以下同じ）。
実施例１のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より像側であり、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４は単調に物体側に向かい、第５レンズ群ＧＲ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
（実施例２）
実施例２のレンズデータを表２に示す。図７は、実施例２のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例２のレンズデータを表２に示す。図７は、実施例２のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表２］
実施例２
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 87.8067 1.200 1.91082 35.3
2 43.3532 4.813 1.49700 81.6
3 -3021.4594 0.100
4 43.7363 4.275 1.56384 60.8
5 464.8902 variable
6 122.2070 0.700 1.90366 31.3
7 10.6459 6.589
8 -13.1199 0.600 1.72903 54.0
9 29.7044 2.122 1.94595 18.0
10 -40.9613 variable
11 infinity variable 絞り
12 9.5232 5.000 1.55332 71.7
13 -44.3114 0.100
14 27.7489 5.000 1.90366 31.3
15 5.9502 4.980 1.51823 59.0
16 -16.7467 variable
17 -48.7337 2.494 1.69680 55.5
18 32.3243 variable
19 10.4541 2.000 1.53048 55.7
20 13.8291 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.07 27.91 193.05
Fno 3.11 3.85 5.95
ω(度) 43.66 7.91 1.15
レンズ全長 89.5 106.0 140.0
d5 0.600 30.863 56.517
d10 35.801 10.182 0.650
ｄ11 4.794 1.425 0.650
d16 3.528 4.116 1.999
d18 2.007 11.640 32.483
d20 0.550 5.554 5.527
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.59333E-05 4.09023E-07 -5.72350E-09 -4.42686E-11
12 0 -1.07917E-04 -2.08550E-06 3.11563E-08 -1.07641E-09
13 0 8.06935E-05 -2.15628E-06 3.00534E-08 -1.05884E-09
17 0 -2.19579E-04 -8.28375E-06 9.19295E-07 -2.71999E-08
18 0 -2.83417E-04 -7.70493E-06 9.43415E-07 -3.07010E-08
19 0 -8.99673E-04 3.64127E-07 -2.10041E-07 -1.51706E-08
20 0 -1.35597E-03 1.40474E-05 -9.84054E-07 7.83000E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.947
第２群焦点距離 -9.115
第３群焦点距離 14.346
第４群焦点距離 -27.542
第５群焦点距離 66.99
ズーム比 47.5
実施例２
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 87.8067 1.200 1.91082 35.3
2 43.3532 4.813 1.49700 81.6
3 -3021.4594 0.100
4 43.7363 4.275 1.56384 60.8
5 464.8902 variable
6 122.2070 0.700 1.90366 31.3
7 10.6459 6.589
8 -13.1199 0.600 1.72903 54.0
9 29.7044 2.122 1.94595 18.0
10 -40.9613 variable
11 infinity variable 絞り
12 9.5232 5.000 1.55332 71.7
13 -44.3114 0.100
14 27.7489 5.000 1.90366 31.3
15 5.9502 4.980 1.51823 59.0
16 -16.7467 variable
17 -48.7337 2.494 1.69680 55.5
18 32.3243 variable
19 10.4541 2.000 1.53048 55.7
20 13.8291 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.07 27.91 193.05
Fno 3.11 3.85 5.95
ω(度) 43.66 7.91 1.15
レンズ全長 89.5 106.0 140.0
d5 0.600 30.863 56.517
d10 35.801 10.182 0.650
ｄ11 4.794 1.425 0.650
d16 3.528 4.116 1.999
d18 2.007 11.640 32.483
d20 0.550 5.554 5.527
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.59333E-05 4.09023E-07 -5.72350E-09 -4.42686E-11
12 0 -1.07917E-04 -2.08550E-06 3.11563E-08 -1.07641E-09
13 0 8.06935E-05 -2.15628E-06 3.00534E-08 -1.05884E-09
17 0 -2.19579E-04 -8.28375E-06 9.19295E-07 -2.71999E-08
18 0 -2.83417E-04 -7.70493E-06 9.43415E-07 -3.07010E-08
19 0 -8.99673E-04 3.64127E-07 -2.10041E-07 -1.51706E-08
20 0 -1.35597E-03 1.40474E-05 -9.84054E-07 7.83000E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.947
第２群焦点距離 -9.115
第３群焦点距離 14.346
第４群焦点距離 -27.542
第５群焦点距離 66.99
ズーム比 47.5
図８は実施例２の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図９は実施例２の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図１０は実施例２の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。
実施例２のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より像側であり、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４は単調に物体側に向かい、第５レンズ群ＧＲ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。開口絞りＳは単独で光軸方向に移動する。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
（実施例３）
実施例３のレンズデータを表３に示す。図１１は、実施例３のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６と、第７レンズＧ７とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、接合レンズである第８レンズＧ８、第９レンズＧ９及び第１０レンズ１０と、第１１レンズＧ１１とからなる。又、ＧＲ4は、正の屈折力を有する接合レンズである第１２レンズＧ１２及び第１３レンズＧ１３のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１４のみからなる第５レンズ群である。Sは第８レンズＧ８の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例３のレンズデータを表３に示す。図１１は、実施例３のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６と、第７レンズＧ７とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、接合レンズである第８レンズＧ８、第９レンズＧ９及び第１０レンズ１０と、第１１レンズＧ１１とからなる。又、ＧＲ4は、正の屈折力を有する接合レンズである第１２レンズＧ１２及び第１３レンズＧ１３のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１４のみからなる第５レンズ群である。Sは第８レンズＧ８の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表３］
実施例３
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 83.8266 1.200 1.90366 31.3
2 40.7504 5.000 1.49700 81.6
3 -11995.1917 0.100
4 41.7768 3.890 1.65844 50.9
5 218.2643 variable
6 92.3778 0.600 1.92286 20.9
7 10.8597 5.152
8 -26.6927 0.500 1.88300 40.8
9 13.1945 4.528 1.94595 18.0
10 -20.8827 1.081
11 -16.2439 0.500 1.85135 40.1
12 169.3499 variable
13 infinity 1.000 絞り
14 8.1311 3.687 1.72903 54.0
15 167.1566 0.500 1.91082 35.3
16 7.1405 2.174 1.61800 63.4
17 75.0472 0.500
18 11.3576 2.333 1.59201 67.0
19 10.8913 variable
20 13.5602 1.942 1.67270 32.2
21 -118.0126 0.600 1.94595 18.0
22 33.6365 variable
23 -31.0655 1.937 1.53048 55.7
24 -23.4147 1.200
25 infinity 0.500 1.51680 64.2
26 infinity 0.500
27 infinity 0.500 1.51680 64.2
28 infinity 1.200
29 infinity 6.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.90 27.92 184.96
Fno 3.38 5.58 5.83
ω(度) 45.73 8.15 1.24
レンズ全長 89.9 113.9 140.0
d5 0.600 32.856 54.162
d12 37.859 11.192 0.650
d19 8.799 13.643 21.426
d22 1.514 15.066 22.587
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
11 0 -1.35043E-04 -3.49524E-07 3.69798E-08 -2.48798E-10
12 0 -1.55327E-04 4.97282E-07 1.84419E-08 -2.26642E-11
14 3.13638E-02 -4.04704E-05 1.61419E-06 -1.19282E-07 7.34922E-09
18 0 -1.64629E-04 -1.76713E-05 -4.93849E-07 -7.82176E-10
19 0 3.54339E-04 -1.17550E-05 -9.34908E-07 3.14999E-08
23 0 1.08803E-04 -4.34847E-05 -1.05666E-07 -1.45757E-08
24 0 6.87779E-04 -8.72263E-05 8.11299E-07 2.43361E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 73.282
第２群焦点距離 -7.322
第３群焦点距離 17.237
第４群焦点距離 46.871
第５群焦点距離 164.765
ズーム比 47.4
実施例３
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 83.8266 1.200 1.90366 31.3
2 40.7504 5.000 1.49700 81.6
3 -11995.1917 0.100
4 41.7768 3.890 1.65844 50.9
5 218.2643 variable
6 92.3778 0.600 1.92286 20.9
7 10.8597 5.152
8 -26.6927 0.500 1.88300 40.8
9 13.1945 4.528 1.94595 18.0
10 -20.8827 1.081
11 -16.2439 0.500 1.85135 40.1
12 169.3499 variable
13 infinity 1.000 絞り
14 8.1311 3.687 1.72903 54.0
15 167.1566 0.500 1.91082 35.3
16 7.1405 2.174 1.61800 63.4
17 75.0472 0.500
18 11.3576 2.333 1.59201 67.0
19 10.8913 variable
20 13.5602 1.942 1.67270 32.2
21 -118.0126 0.600 1.94595 18.0
22 33.6365 variable
23 -31.0655 1.937 1.53048 55.7
24 -23.4147 1.200
25 infinity 0.500 1.51680 64.2
26 infinity 0.500
27 infinity 0.500 1.51680 64.2
28 infinity 1.200
29 infinity 6.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.90 27.92 184.96
Fno 3.38 5.58 5.83
ω(度) 45.73 8.15 1.24
レンズ全長 89.9 113.9 140.0
d5 0.600 32.856 54.162
d12 37.859 11.192 0.650
d19 8.799 13.643 21.426
d22 1.514 15.066 22.587
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
11 0 -1.35043E-04 -3.49524E-07 3.69798E-08 -2.48798E-10
12 0 -1.55327E-04 4.97282E-07 1.84419E-08 -2.26642E-11
14 3.13638E-02 -4.04704E-05 1.61419E-06 -1.19282E-07 7.34922E-09
18 0 -1.64629E-04 -1.76713E-05 -4.93849E-07 -7.82176E-10
19 0 3.54339E-04 -1.17550E-05 -9.34908E-07 3.14999E-08
23 0 1.08803E-04 -4.34847E-05 -1.05666E-07 -1.45757E-08
24 0 6.87779E-04 -8.72263E-05 8.11299E-07 2.43361E-09
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 73.282
第２群焦点距離 -7.322
第３群焦点距離 17.237
第４群焦点距離 46.871
第５群焦点距離 164.765
ズーム比 47.4
図１２は実施例３の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図１３は実施例３の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図１４は実施例３の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。
実施例３のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。但し、第５レンズ群ＧＲ５は変倍に際し固定である。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より像側であり、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４は単調に物体側に向かう。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
（実施例４）
実施例４のレンズデータを表４に示す。図１５は、実施例４のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、正の屈折力を有する接合レンズである第１０レンズＧ１０及び第１１レンズＧ１１のみからなる第４レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例４のレンズデータを表４に示す。図１５は、実施例４のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、正の屈折力を有する接合レンズである第１０レンズＧ１０及び第１１レンズＧ１１のみからなる第４レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表４］
実施例４
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 170.0477 1.200 1.82080 42.7
2 48.3588 5.000 1.49700 81.6
3 -277.5010 0.100
4 38.0210 4.626 1.49710 81.6
5 1647.1293 variable
6 -400.0925 0.700 1.85135 40.1
7 10.8377 6.230
8 -13.4628 0.600 1.56883 56.0
9 25.5844 2.031 1.94595 18.0
10 -130.4246 variable
11 infinity 0.500 絞り
12 10.2699 4.249 1.76802 49.2
13 -23.7783 0.500
14 -34.6436 2.011 1.88202 37.2
15 6.5623 3.475 1.49700 81.6
16 -21.7730 variable
17 22.4728 1.830 1.82115 24.1
18 -18.1607 0.600 1.94595 18.0
19 133.8388 variable
21 infinity 0.750 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.02 27.88 190.80
Fno 3.24 3.60 5.96
ω(度) 43.64 7.82 1.15
レンズ全長 90.0 101.0 140.0
d5 0.500 31.125 57.596
d10 40.806 6.480 0.350
d16 6.629 5.337 45.453
d19 6.464 22.476 1.000
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
1 3.99705E+00 9.03775E-07 -2.75576E-09 8.70358E-12 -1.22404E-14
4 -1.13482E+00 3.77043E-07 5.02042E-09 -1.66349E-11 2.51497E-14
6 -3.20216E+01 -1.53070E-04 4.99138E-06 -4.23243E-08 1.21331E-10
7 -4.60944E-02 -1.64565E-04 3.55106E-06 4.87967E-08 7.50046E-11
12 -1.38988E+00 5.68460E-05 -1.63016E-06 8.32349E-11 -8.16889E-10
14 -2.30838E+01 -6.17574E-05 4.07418E-06 -1.88457E-08 1.41454E-09
17 -1.73725E+00 1.45739E-05 9.45062E-07 -4.02374E-08 7.53737E-10
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.298
第２群焦点距離 -9.168
第３群焦点距離 18.177
第４群焦点距離 43.147
ズーム比 47.5
実施例４
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 170.0477 1.200 1.82080 42.7
2 48.3588 5.000 1.49700 81.6
3 -277.5010 0.100
4 38.0210 4.626 1.49710 81.6
5 1647.1293 variable
6 -400.0925 0.700 1.85135 40.1
7 10.8377 6.230
8 -13.4628 0.600 1.56883 56.0
9 25.5844 2.031 1.94595 18.0
10 -130.4246 variable
11 infinity 0.500 絞り
12 10.2699 4.249 1.76802 49.2
13 -23.7783 0.500
14 -34.6436 2.011 1.88202 37.2
15 6.5623 3.475 1.49700 81.6
16 -21.7730 variable
17 22.4728 1.830 1.82115 24.1
18 -18.1607 0.600 1.94595 18.0
19 133.8388 variable
21 infinity 0.750 1.51680 64.2
22 infinity 1.200
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 4.02 27.88 190.80
Fno 3.24 3.60 5.96
ω(度) 43.64 7.82 1.15
レンズ全長 90.0 101.0 140.0
d5 0.500 31.125 57.596
d10 40.806 6.480 0.350
d16 6.629 5.337 45.453
d19 6.464 22.476 1.000
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
1 3.99705E+00 9.03775E-07 -2.75576E-09 8.70358E-12 -1.22404E-14
4 -1.13482E+00 3.77043E-07 5.02042E-09 -1.66349E-11 2.51497E-14
6 -3.20216E+01 -1.53070E-04 4.99138E-06 -4.23243E-08 1.21331E-10
7 -4.60944E-02 -1.64565E-04 3.55106E-06 4.87967E-08 7.50046E-11
12 -1.38988E+00 5.68460E-05 -1.63016E-06 8.32349E-11 -8.16889E-10
14 -2.30838E+01 -6.17574E-05 4.07418E-06 -1.88457E-08 1.41454E-09
17 -1.73725E+00 1.45739E-05 9.45062E-07 -4.02374E-08 7.53737E-10
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.298
第２群焦点距離 -9.168
第３群焦点距離 18.177
第４群焦点距離 43.147
ズーム比 47.5
図１６は実施例４の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図１７は実施例４の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図１８は実施例４の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。
実施例４のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より像側であり、第３レンズ群ＧＲ３は単調に物体側に向かう。第４レンズ群ＧＲ４は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
（実施例５）
実施例５のレンズデータを表５に示す。図１９は、実施例５のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例５のレンズデータを表５に示す。図１９は、実施例５のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表５］
実施例５
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 87.0571 1.200 1.91082 35.3
2 43.5778 4.659 1.49700 81.6
3 -3725.2039 0.100
4 41.8901 3.478 1.56384 60.8
5 296.8512 variable
6 114.9701 0.700 1.90366 31.3
7 10.0836 6.952
8 -14.0756 0.600 1.72903 54.0
9 34.0955 2.665 1.94595 18.0
10 -38.3562 variable
11 infinity 0.661 絞り
12 9.2507 5.000 1.55332 71.7
13 -48.1205 0.100
14 30.4355 5.000 1.90366 31.3
15 6.0395 5.000 1.51823 59.0
16 -17.5820 variable
17 2636.9561 1.739 1.69680 55.5
18 18.5955 variable
19 9.9631 1.209 1.53048 55.7
20 12.6999 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.201
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.78 26.22 179.43
Fno 3.19 3.57 6.24
ω(度) 46.99 8.78 1.29
レンズ全長 93.8 106.2 145.1
d5 0.600 32.924 55.128
d10 45.121 12.240 0.868
d16 3.644 3.795 2.000
d18 2.586 7.516 30.436
d20 0.550 8.444 15.440
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.75616E-05 4.88187E-07 -4.78347E-09 -4.25240E-11
12 0 -9.97083E-05 -9.17495E-07 4.82131E-09 -2.05399E-10
13 0 1.06426E-04 -7.35986E-07 1.57770E-08 -2.07825E-10
17 0 -6.20013E-04 -4.43231E-06 9.50832E-07 -2.72253E-08
18 0 -7.65982E-04 -1.90770E-06 9.75720E-07 -3.13383E-08
19 0 -1.34518E-03 -6.68994E-06 -7.66344E-07 -9.63538E-09
20 0 -1.53406E-03 9.70811E-07 -1.09730E-06 1.12181E-08
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.938
第２群焦点距離 -9.338
第３群焦点距離 14.666
第４群焦点距離 -26.884
第５群焦点距離 75.5777
ズーム比 47.5
実施例５
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 87.0571 1.200 1.91082 35.3
2 43.5778 4.659 1.49700 81.6
3 -3725.2039 0.100
4 41.8901 3.478 1.56384 60.8
5 296.8512 variable
6 114.9701 0.700 1.90366 31.3
7 10.0836 6.952
8 -14.0756 0.600 1.72903 54.0
9 34.0955 2.665 1.94595 18.0
10 -38.3562 variable
11 infinity 0.661 絞り
12 9.2507 5.000 1.55332 71.7
13 -48.1205 0.100
14 30.4355 5.000 1.90366 31.3
15 6.0395 5.000 1.51823 59.0
16 -17.5820 variable
17 2636.9561 1.739 1.69680 55.5
18 18.5955 variable
19 9.9631 1.209 1.53048 55.7
20 12.6999 variable
21 infinity 1.000 1.51680 64.2
22 infinity 1.201
23 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.78 26.22 179.43
Fno 3.19 3.57 6.24
ω(度) 46.99 8.78 1.29
レンズ全長 93.8 106.2 145.1
d5 0.600 32.924 55.128
d10 45.121 12.240 0.868
d16 3.644 3.795 2.000
d18 2.586 7.516 30.436
d20 0.550 8.444 15.440
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 1.75616E-05 4.88187E-07 -4.78347E-09 -4.25240E-11
12 0 -9.97083E-05 -9.17495E-07 4.82131E-09 -2.05399E-10
13 0 1.06426E-04 -7.35986E-07 1.57770E-08 -2.07825E-10
17 0 -6.20013E-04 -4.43231E-06 9.50832E-07 -2.72253E-08
18 0 -7.65982E-04 -1.90770E-06 9.75720E-07 -3.13383E-08
19 0 -1.34518E-03 -6.68994E-06 -7.66344E-07 -9.63538E-09
20 0 -1.53406E-03 9.70811E-07 -1.09730E-06 1.12181E-08
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.938
第２群焦点距離 -9.338
第３群焦点距離 14.666
第４群焦点距離 -26.884
第５群焦点距離 75.5777
ズーム比 47.5
図２０は実施例５の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図２１は実施例５の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図２２は実施例５の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。
実施例５のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より像側であり、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４と第５レンズ群ＧＲ５は単調に物体側に向かう。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
（実施例６）
実施例６のレンズデータを表６に示す。図２３は、実施例６のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。又、ＧＲ6は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１２のみからなる第６レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
実施例６のレンズデータを表６に示す。図２３は、実施例６のズームレンズの断面図である。図中ＧＲ1は正の屈折力を有する第１レンズ群であり、接合レンズである第１レンズＧ１及び第２レンズＧ２と、第３レンズＧ３とからなる。又、ＧＲ2は負の屈折力を有する第２レンズ群であり、第４レンズＧ４と、接合レンズである第５レンズＧ５及び第６レンズＧ６とからなる。更に、ＧＲ3は正の屈折力を有する第３レンズ群であり、第７レンズＧ７と、接合レンズである第８レンズＧ８及び第９レンズＧ９とからなる。又、ＧＲ4は、負の屈折力を有する単レンズＧ１０のみからなる第４レンズ群である。更に、ＧＲ5は、正の屈折力を有する単レンズＧ１１のみからなる第５レンズ群である。又、ＧＲ6は、正の屈折力を有し非球面形状を有する単レンズＧ１２のみからなる第６レンズ群である。Sは第７レンズＧ７の物体側に設けられた開口絞り、ＩＭは撮像面を示す。また、ＣＧは光学的ローパスフィルタやＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板を示す。
［表６］
実施例６
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 95.8255 1.200 1.91082 35.3
2 45.8059 5.000 1.49700 81.6
3 -591.6419 0.100
4 44.6223 4.135 1.56384 60.8
5 453.3673 variable
6 311.9871 0.700 1.90366 31.3
7 10.6869 8.058
8 -14.2277 0.600 1.72903 54.0
9 29.1305 2.162 1.94595 18.0
10 -42.4502 variable
11 infinity 0.650 絞り
12 9.3602 4.172 1.55332 71.7
13 -46.3914 0.100
14 28.1266 5.000 1.90366 31.3
15 6.0041 4.260 1.51823 59.0
16 -17.0239 variable
17 -19.3643 0.605 1.70154 41.1
18 253.7966 variable
19 21.0076 1.131 1.49700 81.6
20 50.2734 variable
21 22.9192 1.245 1.53048 55.7
22 -58.0320 0.996
23 infinity 1.000 1.51680 64.2
24 infinity 1.200
25 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.83 26.65 181.87
Fno 2.98 3.65 6.29
ω(度) 46.61 8.64 1.28
レンズ全長 87.9 108.0 150.0
d5 0.600 33.465 55.937
d10 38.244 10.206 0.650
d16 3.845 3.643 2.000
d18 2.000 5.529 37.657
d20 0.903 12.839 11.442
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 2.21409E-05 1.02102E-06 -2.67023E-08 9.41856E-11
12 0 -1.04504E-04 -1.99488E-06 2.93693E-08 -1.29079E-09
13 0 8.96514E-05 -1.83910E-06 2.22223E-08 -1.18564E-09
21 0 5.89137E-04 -9.99905E-08 -8.93969E-07 -1.68535E-09
22 0 1.78754E-03 -5.65140E-05 -6.58860E-07 1.35092E-08
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.700
第２群焦点距離 -8.955
第３群焦点距離 14.026
第４群焦点距離 -25.622
第５群焦点距離 71.6912
第６群焦点距離 31.1384
ズーム比 47.5
実施例６
単位 mm
[表ａ]光学系データ
s r d nd νd
1 95.8255 1.200 1.91082 35.3
2 45.8059 5.000 1.49700 81.6
3 -591.6419 0.100
4 44.6223 4.135 1.56384 60.8
5 453.3673 variable
6 311.9871 0.700 1.90366 31.3
7 10.6869 8.058
8 -14.2277 0.600 1.72903 54.0
9 29.1305 2.162 1.94595 18.0
10 -42.4502 variable
11 infinity 0.650 絞り
12 9.3602 4.172 1.55332 71.7
13 -46.3914 0.100
14 28.1266 5.000 1.90366 31.3
15 6.0041 4.260 1.51823 59.0
16 -17.0239 variable
17 -19.3643 0.605 1.70154 41.1
18 253.7966 variable
19 21.0076 1.131 1.49700 81.6
20 50.2734 variable
21 22.9192 1.245 1.53048 55.7
22 -58.0320 0.996
23 infinity 1.000 1.51680 64.2
24 infinity 1.200
25 infinity 0.000 像面
[表ｂ]広角端・中間位置・望遠端での各値
焦点距離 3.83 26.65 181.87
Fno 2.98 3.65 6.29
ω(度) 46.61 8.64 1.28
レンズ全長 87.9 108.0 150.0
d5 0.600 33.465 55.937
d10 38.244 10.206 0.650
d16 3.845 3.643 2.000
d18 2.000 5.529 37.657
d20 0.903 12.839 11.442
[表ｃ]非球面レンズの非球面係数Aiと円錐定数K
s K A4 A6 A8 A10
8 0 2.21409E-05 1.02102E-06 -2.67023E-08 9.41856E-11
12 0 -1.04504E-04 -1.99488E-06 2.93693E-08 -1.29079E-09
13 0 8.96514E-05 -1.83910E-06 2.22223E-08 -1.18564E-09
21 0 5.89137E-04 -9.99905E-08 -8.93969E-07 -1.68535E-09
22 0 1.78754E-03 -5.65140E-05 -6.58860E-07 1.35092E-08
[表ｄ]他緒元値
第１群焦点距離 78.700
第２群焦点距離 -8.955
第３群焦点距離 14.026
第４群焦点距離 -25.622
第５群焦点距離 71.6912
第６群焦点距離 31.1384
ズーム比 47.5
図２４は実施例６の広角端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図２５は実施例６の中間位置における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。図２７は実施例６の望遠端における収差図（球面収差（ａ）、非点収差（ｂ）、歪曲収差（ｃ））である。
実施例６のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群ＧＲ１、第２レンズ群ＧＲ２、第３レンズ群ＧＲ３、第４レンズ群ＧＲ４、第５レンズ群ＧＲ５が光軸方向に沿って移動し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うことが出来る。但し、第６レンズ群ＧＲ６は変倍に際し固定である。より具体的には、広角端から望遠端に向かうに連れて、第１レンズ群ＧＲ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第２レンズ群ＧＲ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、望遠端の位置は広角端の位置より物体側であり、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４は単調に物体側に向かう。第５レンズ群ＧＲ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また、第３レンズ群ＧＲ３は、不図示の像ブレ補正装置により光軸直交方向に駆動されるようになっている。更に、第４レンズ群ＧＲ４のみを光軸方向に移動させることによって、無限遠から有限距離への合焦を行うことが出来る。尚、望遠端における開口絞りＳの径は、広角端における径よりも大きい。
各条件式に対応する各実施例の値を表７に示す。
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、実質的にパワーを持たないダミーレンズを更に付与した場合でも本発明の適用範囲内である。
７１ 三脚穴
７２ カード蓋
８０ レンズ鏡胴
８１ カメラボディ
８２ ファインダ窓
８３ レリーズ釦
８４ フラッシュ発光部
８７ ストラップ取り付け部
８８ ＵＳＢ端子
８９ レンズカバー
９１ ファインダ接眼部
９２ 表示ランプ
９３ ズーム釦
９５ セット釦
９６ ４方向スイッチ
９７ 再生釦
９８ ディスプレイ釦
９９ 消去釦
１００ 撮像装置
１０１ ズームレンズ
１０２ 固体撮像素子
１０３ 変換部
１０４ 制御部
１０５ 光学系駆動部
１０６ タイミング発生部
１０７ 撮像素子駆動部
１０８ 画像メモリ
１０９ 画像処理部
１１０ 画像圧縮部
１１１ 画像記録部
１１２ モニターＬＣＤ
１１３ 操作部
ＤＣ デジタルカメラ
ＧＲ１〜ＧＲ５ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１２ レンズ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 撮像面
Ｆ１，Ｆ２ 平行平板
７２ カード蓋
８０ レンズ鏡胴
８１ カメラボディ
８２ ファインダ窓
８３ レリーズ釦
８４ フラッシュ発光部
８７ ストラップ取り付け部
８８ ＵＳＢ端子
８９ レンズカバー
９１ ファインダ接眼部
９２ 表示ランプ
９３ ズーム釦
９５ セット釦
９６ ４方向スイッチ
９７ 再生釦
９８ ディスプレイ釦
９９ 消去釦
１００ 撮像装置
１０１ ズームレンズ
１０２ 固体撮像素子
１０３ 変換部
１０４ 制御部
１０５ 光学系駆動部
１０６ タイミング発生部
１０７ 撮像素子駆動部
１０８ 画像メモリ
１０９ 画像処理部
１１０ 画像圧縮部
１１１ 画像記録部
１１２ モニターＬＣＤ
１１３ 操作部
ＤＣ デジタルカメラ
ＧＲ１〜ＧＲ５ レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１２ レンズ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 撮像面
Ｆ１，Ｆ２ 平行平板
Claims (28)
- 物体側より順に、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍時に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第３レンズ群と、１つから３つのレンズ群（これを像側レンズ群という）とを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
１６＜ｆ１／ｆｗ＜２１ （１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５３ （２）
１．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．８ （３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：全系の広角端の焦点距離
ｆｔ：全系の望遠端の焦点距離
Ｍ１：広角端に対する望遠端における前記第１レンズ群の撮像面に対する移動量
Ｍ３：広角端に対する望遠端における前記第３レンズ群の撮像面に対する移動量 - 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１に記載の撮像レンズ。
０．６＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．９ （４）
ただし、
Ｌｔ：全系の望遠端のレンズ全長 - 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１または２に記載の撮像レンズ。
６＜β２ｔ／β２ｗ＜１１ （５）
ただし、
β２ｔ：望遠端における前記第２レンズ群の横倍率
β２ｗ：広角端における前記第２レンズ群の横倍率 - 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
３＜β３ｔ／β３ｗ＜１１ （６）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β３ｗ：広角端における前記第３レンズ群の横倍率 - 前記第１レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ凸形状の軌跡を描いて移動し、広角端に比べ望遠端において物体側に位置することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記第３レンズ群は、広角端から望遠端への変倍で物体側へ移動することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し像側へ凸形状の軌跡を描いて移動し、広角端に比べ望遠端において像側に位置することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動することで像のぶれを補正することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記像側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズ群からなることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項９に記載の撮像レンズ。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ＜４ （７）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率 - 前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする、請求項９または１０に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項９から１１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
０．１＜１−α４ｔ＜０．３ （８）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率 - 前記像側レンズ群は、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記像側レンズ群は、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の撮像レンズ。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ＜５ （９）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率 - 前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ＜１ （１０）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率 - 前記像側レンズ群は、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、正の屈折力を有する第６レンズ群とからなることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１８に記載の撮像レンズ。
２＜（１−β３ｔ）×β４ｔ×β５ｔ×β６ｔ＜６ （１１）
ただし、
β３ｔ：望遠端における前記第３レンズ群の横倍率
β４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の横倍率
β５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の横倍率
β６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の横倍率 - 前記第４レンズ群が光軸上を移動することにより合焦を行うことを特徴とする、請求項１８または１９に記載の撮像レンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
−５＜（１−α４ｔ）×α５ｔ×α６ｔ＜１ （１２）
ただし、
α４ｔ：望遠端における前記第４レンズ群の縦倍率
α５ｔ：望遠端における前記第５レンズ群の縦倍率
α６ｔ：望遠端における前記第６レンズ群の縦倍率 - 前記第４レンズ群は非球面形状を有する単レンズ１枚から構成されることを特徴とする、請求項１３から２１のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記第５レンズ群は非球面形状を有する単レンズ１枚から構成されることを特徴とする、請求項１３から２２のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 開口絞りが、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間にあることを特徴とする、請求項１から２３のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 望遠端における前記開口絞りの径が、広角端におけるそれよりも大きいことを特徴とする、請求項１から２４のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 前記開口絞りが単独で光軸方向に沿って移動することを特徴とする、請求項２４または２５に記載の撮像レンズ。
- 実質的に屈折力を有しないレンズを有することを特徴とする、請求項１から２６のいずれか１項に記載の撮像レンズ。
- 請求項１から２７のいずれか１項に記載の撮像レンズと、前記撮像レンズにより撮像面に形成された画像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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