JP2015108754A - ズームレンズ、レンズユニット及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変倍比４０倍程度以上で、コンパクトなズームレンズ、レンズユニット及び撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側より、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、絞りＳを有し正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５からなり、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群は物体側から順に、負屈折力の第１−１レンズＬ１１、正屈折力の第１−２レンズＬ１２、及び正屈折力の第１−３レンズＬ１３から構成され、第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、以下を満足する。νd１２＞８０（１）、νd１３＞８０（２）、ｎｄ１１＞１．９（３）、１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２（４）、但し、νｄ１２、νｄ１３：それぞれ第１−２レンズ、第１−３レンズのアッベ数、ｎｄ１１：第１−１レンズの屈折率、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆｗ：ズームレンズの広角端における焦点距離
【選択図】図３
【解決手段】物体側より、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負屈折力の第２レンズ群Ｇ２、絞りＳを有し正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４、正屈折力の第５レンズ群Ｇ５からなり、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群は物体側から順に、負屈折力の第１−１レンズＬ１１、正屈折力の第１−２レンズＬ１２、及び正屈折力の第１−３レンズＬ１３から構成され、第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、以下を満足する。νd１２＞８０（１）、νd１３＞８０（２）、ｎｄ１１＞１．９（３）、１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２（４）、但し、νｄ１２、νｄ１３：それぞれ第１−２レンズ、第１−３レンズのアッベ数、ｎｄ１１：第１−１レンズの屈折率、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆｗ：ズームレンズの広角端における焦点距離
【選択図】図３
Description
本発明はズームレンズ、レンズユニット及び撮像装置に関するものであり、例えば被写体の画像を撮像素子で取りこむためのオプティカルユニット等に用いられ、特に変倍比が４０倍以上で比較的広角なズーム域を含むズームレンズと、レンズユニットと、それを備えた撮像装置に関するものである。
近年、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサあるいはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の撮像素子の高集積化、小型化が図られてきており、これに伴ってＣＣＤやＣＭＯＳを用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、高変倍化、高性能化と共に装置全体としての小型化が求められている。
また、デジタルスチルカメラ等は、その一般化に伴い使用されるシチュエーションも広がってきている。このため、デジタルスチルカメラ等は更なる携帯性の向上、即ち小型化及び軽量化が図られているから、それに搭載するズームレンズも更なる小型化が求められている。さらに撮影領域を広げると言う観点から２０倍〜３０倍程度のズームレンズが一般化してきており、更なる高変倍化が期待されている。
このような高変倍でコンパクトなズームレンズとして、正負正負正（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、負の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群が配置された構成をいう、以下同じ）の５群タイプのズームレンズが知られている（以下の特許文献１〜３参照）。
しかしながら、特許文献１に記載されたズームレンズは性能を良好とするために、レンズ枚数を多くしており、このために高コストとなってしまっている。また、特許文献２、３に記載されたズームレンズは、レンズ枚数が少なく変倍比が１５〜３０倍程度となっているが、近年においては、さらなる高変倍化が求められているという実情がある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、変倍比４０倍程度以上を達成しつつ、コンパクト化もなされ、さらに諸収差が良好に補正されたズームレンズ、レンズユニット及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的としたものである。
請求項１に記載のズームレンズは、
物体側より像側へ順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
絞りを有し正の屈折力を有する第３レンズ群と、
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レンズ群から構成され、
各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は物体側から順に、負の屈折力を有する第１−１レンズ、正の屈折力を有する第１−２レンズ、及び正の屈折力を有する第１−３レンズから構成され、
前記第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
νd１２＞８０ （１）
νd１３＞８０ （２）
ｎｄ１１＞１．９ （３）
１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２ （４）
但し、
νｄ１２：前記第１−２レンズのアッベ数
νｄ１３：前記第１−３レンズのアッベ数
ｎｄ１１：前記第１−１レンズの屈折率
ｆ１：前記第１レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
ｆｗ：前記ズームレンズの広角端における焦点距離（ｍｍ）
物体側より像側へ順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
絞りを有し正の屈折力を有する第３レンズ群と、
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レンズ群から構成され、
各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は物体側から順に、負の屈折力を有する第１−１レンズ、正の屈折力を有する第１−２レンズ、及び正の屈折力を有する第１−３レンズから構成され、
前記第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、
以下の条件式を満足することを特徴とする。
νd１２＞８０ （１）
νd１３＞８０ （２）
ｎｄ１１＞１．９ （３）
１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２ （４）
但し、
νｄ１２：前記第１−２レンズのアッベ数
νｄ１３：前記第１−３レンズのアッベ数
ｎｄ１１：前記第１−１レンズの屈折率
ｆ１：前記第１レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
ｆｗ：前記ズームレンズの広角端における焦点距離（ｍｍ）
ズームレンズ全系は物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、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レンズ群とから構成される。このような構成にすることによって、負レンズ群が二つとなり、前記第１レンズ群から順に、正負正負正の配置となるため、レンズ系全体における屈折力の構成が対称形となり、歪曲収差やコマ収差、倍率色収差といった対称形によって補正される諸収差を効果的に補正することが可能となる。また、各レンズ群の空気間隔（距離）を変化させるように、各レンズ群を光軸方向に移動して変倍及び変倍に伴う焦点位置変化補正（フォーカシング）を行うことにより、収差補正の自由度が増え、良好な光学性能を維持しながら、全長及び前玉径（第１レンズ群のレンズ最大径）をコンパクト化しつつも高変倍を確保することが可能となる。
また、前記第３レンズ群に絞りを有することにより、射出瞳位置を撮像素子から遠ざけることができるので、撮像素子がＣＣＤやＣＭＯＳの場合に必要となることが多いテレセントリック性を確保しやすくなり、さらに入射瞳位置をより物体側に位置させることができるので、前玉径と後玉径（第５レンズ群のレンズ最大径）の小型化を実現することができる。
また、前記第１レンズ群を物体側から順に、負の屈折力を有する第１−１レンズ、正の屈折力を有する第１−２レンズ、及び正の屈折力を有する第１−３レンズから構成することにより、望遠端での球面収差や軸上色収差、広角端での軸外光束における像面湾曲や歪曲を良好に補正することが出来る。
また、前記第５レンズ群は撮像素子に最も近いレンズ群であり、仮に前記第５レンズ群を変倍及び／又は合焦時に移動させるような構成とすると、撮像素子と前記第５レンズ群との距離が近づくため、前記第５レンズ群のゴミや傷の写りこみの影響を受けやすくなる恐れがあり、特に、小型化されたズームレンズでは、最も像側のレンズと撮像素子との距離がより近づくので、その傾向が顕著に現れる。そこで、本発明では、前記第５レンズ群を光軸方向に移動させないことで、最も像側のレンズと撮像素子との間の空間を封止することができるようになり、ゴミや傷の影響を抑えることが出来る。また、撮像素子を前記第５レンズ群と鏡胴とで密封状態に出来るため、撮像素子上へのホコリ等のゴミの混入を防ぐことが出来る。
条件式（１）、（２）は、前記第１レンズ群の正レンズのアッベ数を規定した式である。高変倍系のズームレンズでは、望遠端での軸上色収差が大きくなりやすく、これが性能劣化の原因となりうる。望遠端では、各レンズ群の中で前記第１レンズ群が最も光線高が高くなるので、硝材の影響を最も受けることになる。このため、前記第１レンズ群で発生する軸上色収差を小さくする必要がある。これに対し、条件式（１）、（２）のように、低分散の硝材を前記第１レンズ群に２つ用いることにより、前記第１レンズ群で発生する軸上色収差を小さくすることができる。これにより、望遠端での軸上色収差を小さくすることができ、良好な性能を確保することが出来る。
条件式（３）は、前記第１レンズ群の負レンズの屈折率を規定した式である。（１）、（２）式を満たすような低分散の硝材を前記第１レンズ群に２つ用いることによって軸上色収差を小さくすることができるが、実在する硝材では屈折力が弱くなってしまい光学系が大型化してしまう。条件式（３）の値が下限を上回るような屈折率の硝材を使用することによりズームレンズの小型化が可能になる。
条件式（４）は、前記第１レンズ群の焦点距離と広角端での焦点距離の比を規定したものである。条件式（３）を満たすことと相まって、条件式（４）の値が上限を下回ることで前記第１レンズ群のパワーを緩めすぎず、変倍のための移動量を大きくしなくて済むので、光学系の小型化を達成することが出来る。更に、条件式（４）の値が下限を上回ることで、前記第１レンズ群のパワーを強めすぎなくてすむため、主に広角端の軸外光束で発生する像面湾曲や歪曲、望遠端で発生する球面収差、軸上色収差を抑えることができ、良好な光学性能を確保することが可能となる。また、前記第１レンズ群を鏡胴へ組み込む際に、レンズ群としての偏芯誤差に対する収差変動が大きくなりすぎず、量産性が良好となる。物体側から順に、正負正負正のレンズ群の内、前記第１レンズ群が物体側から順に負正正のレンズ構成となっており、前記第５レンズ群が移動しないという構成において、条件式（１）〜（４）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能、量産性の確保が可能となる。
請求項２に記載のズームレンズは、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。
１．９＜ＭＤ２／（β２ｔ／β２ｗ）＜３．１ （５）
但し、
ＭＤ２：前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの光軸方向の移動量（ｍｍ）
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
１．９＜ＭＤ２／（β２ｔ／β２ｗ）＜３．１ （５）
但し、
ＭＤ２：前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの光軸方向の移動量（ｍｍ）
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
条件式（５）は、前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの光軸方向の移動量と、前記第２レンズ群の望遠端と広角端での横倍率の比を規定した式である。条件式（５）の値が上限を下回ることで、前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量を大きくする必要がなくなるため、ズームレンズの小型化が可能となる。条件式（５）の値が下限を上回ることで、前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの横倍率の比を大きくする必要がなくなるため、前記第２レンズ群のパワーを強くしすぎることがなくなる。このため前記第２レンズ群で発生するコマ収差や、非点収差が大きくなりすぎず、良好な光学性能を確保することが可能となる。条件式（５）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能を確保することが可能となる。なお、好ましくは以下の式を満たすことである。
２．１＜ＭＤ２／（β２ｔ／β２ｗ）＜３．１ （５’）
２．１＜ＭＤ２／（β２ｔ／β２ｗ）＜３．１ （５’）
請求項３に記載のズームレンズは、請求項１又は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。
８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０ （６）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０ （６）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
条件式（６）は、前記第１レンズ群の合成焦点距離と、前記第２レンズ群の合成焦点距離の比を規定した式である。条件式（６）の値が上限を下回ることで、前記第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎず、変倍を確保するための前記第１レンズ群の移動量を大きくする必要がなくなるため、ズームレンズ全長の短縮化が可能となる。または、変倍を確保するために前記第２レンズ群のパワーが強くなりすぎないため、前記第２レンズ群で発生するコマ収差や、非点収差が大きくなり良好な性能を確保することが可能となる。条件式（６）の値が下限を上回ることで、前記第１レンズ群のパワーが強くなりすぎず、前記第１レンズ群で発生する像面湾曲や歪曲を小さくすることができるため、良好な光学性能を確保することが可能となる。または、前記第２レンズ群のパワーが弱くなりすぎないため、変倍を確保するために前記第２レンズ群を大きく移動させる必要がなくなり光学系の小型化が可能となる。条件式（６）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能の確保が可能となる。なお、好ましくは以下の式を満たすことである。
８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜９．５ （６’）
８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜９．５ （６’）
請求項４に記載のズームレンズは、請求項１〜３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。
１．５＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．５ （７）
但し、
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端における横倍率
β３ｗ：前記第３レンズ群の広角端における横倍率
１．５＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．５ （７）
但し、
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端における横倍率
β３ｗ：前記第３レンズ群の広角端における横倍率
条件式（７）は、前記第２レンズ群の望遠端と広角端の横倍率の比と、前記第３レンズ群の望遠端と広角端の横倍率の比を規定したものである。条件式（７）の値が上限を下回ることで、前記第２レンズ群の横倍率の比を大きくなりすぎないように出来るので、前記第２レンズ群の変倍を大きくしすぎることがない。このため、前記第２レンズ群のパワーが強くなることによるコマ収差や非点収差の発生を抑えたり、または、前記第２レンズ群の移動量が大きくなることによる光学系の大型化を防ぐことが可能となる。条件式（７）の値が下限を上回ることで、前記第３レンズ群の変倍を大きくしすぎることがない。このため、前記第３レンズ群のパワーが強くなることによる球面収差や球面収差やコマ収差の発生を抑えられたり、または、前記第３レンズ群の移動量が大きくなることによる光学系の大型化を防ぐことが可能となる。条件式（７）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能の確保が可能となる。なお、好ましくは以下の式を満たすことである。
２．０＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．０ （７’）
２．０＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．０ （７’）
請求項５に記載のズームレンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
１．８＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ (８)
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
１．８＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ (８)
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
条件式（８）は、前記第２レンズ群の焦点距離と広角端での全系の焦点距離の比を規定したものである。条件式（８）の値が上限を下回ることで、前記第２レンズ群のパワーが弱くなりすぎないので、変倍に必要な移動量を大きくする必要がなく光学系の小型化が可能になる。条件式（８）の値が下限を上回ることで、前記第２レンズ群のパワーが強くなりすぎないので、前記第２レンズ群で発生するコマ収差や非点収差、像面湾曲等の軸外収差の発生を防ぐことが出来、良好な光学性能を確保することが可能となる。また、前記第２レンズ群を鏡胴へ組み込む際に、レンズ群としての偏芯誤差に対する収差変動が大きくなりすぎず、量産性が良好となる。条件式（８）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能の確保、量産性の確保が可能となる。なお、好ましくは以下の式を満たすことである。
２．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．６ (８’)
２．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．６ (８’)
請求項６に記載のズームレンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
３＜ｆ３／ｆｗ＜５ (９)
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
３＜ｆ３／ｆｗ＜５ (９)
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
条件式（９）は、前記第３レンズ群の焦点距離と広角端での全系の焦点距離の比を規定したものである。条件式（９）の値が上限を下回ることで、前記第３レンズ群のパワーを弱くしすぎないので、変倍に必要な移動量を大きくする必要がなく光学系の小型化が可能になる。また条件式（９）の値が下限を上回ることで、前記第３レンズ群のパワーを強くしすぎないので、前記第３レンズ群で発生する球面収差や、コマ収差等を抑えることが出来、良好な光学性能を確保することが可能である。また、前記第２レンズ群を鏡胴への組み込む際に、レンズ群としての偏芯誤差に対する収差変動が大きくなりすぎず、量産性が良好となる。条件式（９）を満たすことで、光学系の小型化と良好な光学性能の確保、量産性の確保が可能となる。なお、好ましくは以下の式を満たすことである。
３．５＜ｆ３／ｆｗ＜４．５ (９’)
３．５＜ｆ３／ｆｗ＜４．５ (９’)
請求項７に記載のズームレンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記第１レンズ群において、前記第１−１レンズと前記第１−２レンズとは互いに接合された接合レンズ１−１２を構成しており、以下の条件式を満足することを特徴とする。
νｄ１ｐ−νｄ１ｎ＞４５ （１０）
但し、
νｄ１ｐ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数
νｄ１ｎ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、負の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数
νｄ１ｐ−νｄ１ｎ＞４５ （１０）
但し、
νｄ１ｐ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数
νｄ１ｎ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、負の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数
前記第１レンズ群に負正の接合レンズ１−１２を用いることで、前記第１レンズ群で発生する軸上色収差を良好に補正することができる。また条件式（１０）の値が下限を上回ることで、前記第１レンズ群内の軸上色収差、倍率色収差を小さくすることが出来るため、良好な光学性能を確保することが出来る。
請求項８に記載のズームレンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズ、負の屈折力を有する第２−２レンズ、正の屈折力を有する第２−３レンズから構成されていることを特徴とする。
前記第２レンズ群が物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レンズにより構成されることによって、正レンズより物体側に、負レンズを2枚並べる構成となり、径の大きな前記第１レンズ群から大きな角度で入射する光線の入射角度をいち早く緩めるとともに、像面湾曲と歪曲を効果的に補正することが出来る。さらに正レンズを２枚の負レンズより像側に配置することで、広角端での倍率色収差と望遠端での軸上色収差を効果的に補正することができる。これにより、少ないレンズ枚数で像面湾曲や、歪曲収差、倍率色収差を良好に補正することができる。
請求項９に記載のズームレンズは、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群は、物体側から順に前記絞り、正の屈折力を有する第３−１レンズ、正の屈折力を有する第３−２レンズ、負の屈折力を有する第３−３レンズ、正の屈折力を有する第３−４レンズから構成されており、前記第３−２レンズと前記第３−３レンズとは接合された第３−２３レンズとなっており、前記第３−２３レンズは以下の条件式を満たすことを特徴とする。
νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＞２０ （１１）
但し、
νｄ３ｐ：前記第３−２３レンズの内、正の屈折力を有するレンズのアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３−２３レンズの内、負の屈折力を有するレンズのアッベ数
νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＞２０ （１１）
但し、
νｄ３ｐ：前記第３−２３レンズの内、正の屈折力を有するレンズのアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３−２３レンズの内、負の屈折力を有するレンズのアッベ数
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成される。前記第３レンズ群は、絞りを有しており、絞り付近での光束が太くなっているため球面収差やコマ収差への寄与が大きく、これらを良好に補正する為に、従来では正負正のトリプレット構成や、正の単レンズと正・負の接合レンズ１組など、３枚のレンズを用いることが多かった。しかしながら、高い変倍比、特に４０倍以上の倍率を持つズームレンズになると、レンズ３枚では収差の補正力が足りずに、コマ収差等の軸外収差が多く発生してしまう恐れがある。そのため、本発明では、正の単レンズと正・負の接合レンズ（第３−２３レンズ）より像側に、もう１枚正の単レンズ（第３−４レンズ）を追加することによって、軸外収差の発生を抑え、良好な光学性能を得ている。
請求項１０に記載のズームレンズは、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の各群は、それぞれ下記の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有することを特徴とする。
ｎｄ＞１．９ （１２）
但し、
ｎｄ：ｄ線に対する屈折率
ｎｄ＞１．９ （１２）
但し、
ｎｄ：ｄ線に対する屈折率
前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の各群の少なくとも一枚のレンズが、条件式（１２）を満たすような素材を用いることにより、各群のパワーを強くしやすくなり、各群の移動量を小さくすることができるので、ズームレンズ全体を小型化することが可能となる。また、条件式（１２）を満たすレンズを使用することにより、レンズの曲率半径を緩くすることが可能となるので、諸収差の発生を抑制し良好な光学性能を確保することが可能となる。また曲率半径が緩くなることにより、鏡胴への組込み時の偏芯誤差に対する収差変動を抑えることが可能となる。条件式（１２）を満たすレンズを使用することにより、ズームレンズの小型化と良好な光学性能を確保すると共に、量産性を向上させることができる。
請求項１１に記載のズームレンズは、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記第３レンズ群を光軸直交方向に移動することにより、像面上の画像のブレを光学的に補正することを特徴とする。
前記第３レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより像ブレを補正することが好ましい。第３レンズ群は小型軽量なレンズ群であることが多く、像ブレを補正する場合、小型軽量なレンズ群を光軸直交方向に移動させることが望ましい。これは小型軽量なレンズ群を補正レンズ群とすることで、像ブレを補正するためのアクチュエータ機構が複雑になり大型化してしまうことを防ぐためである。また、像ブレ補正後に良好な光学性能を確保するためには、光軸直交方向に移動するレンズ群で発生する収差を補正しておく必要がある。そのため、小型軽量で良好に収差補正された前記第３レンズ群を手振れ補正群とすることで、良好な光学性能の確保と像ブレ補正の為のアクチュエータ機構の小型化とを図ることができる。
請求項１２に記載のズームレンズは、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズ群は、単レンズから構成されることを特徴とする。
前記第４レンズ群は単レンズから構成されることが好ましい。前記第４レンズ群は前記第５レンズ群に次いで像面に近いため、前記第４レンズ群を通る光束が細くなり、球面収差やコマ収差の発生量を比較的小さく抑えることができる。したがって、前記第４レンズ群を単レンズで構成することが、低コスト化や光学系の小型化を達成する上で望ましい。
請求項１３に記載のズームレンズは、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明において、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うことを特徴とする。
前記第４レンズ群によりフォーカシングを行うことによって、レンズ群の繰り出しによる光学全長の増加や前玉径の増大を招くことなく、近距離の被写体まで鮮明な像を結像することが出来る。
請求項１４に記載のズームレンズは、請求項１〜１３のいずれかに記載の発明において、前記第５レンズ群は、正の屈折力を有するプラスチック製の単レンズから構成されており、少なくとも一つの非球面を有することを特徴とする。
前記第５レンズ群は像面に近いため、ここを通る光束が細くなり、球面収差やコマ収差の発生量を比較的小さく抑えることができる。したがって、前記第５レンズ群を単レンズで構成することが、低コスト化や光学系の小型化を達成する上で望ましい。また、前記第５レンズでは球面収差やコマ収差の発生量を比較的小さく抑えることができるため、前記第５レンズをプラスチック製とし、少なくとも一つの非球面を有する形状とすることによって、低コスト化と良好な収差特性を両立できる。
請求項１５に記載のズームレンズは、請求項１〜１３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１６に記載のレンズユニットは、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のズームレンズを、前記ズームレンズを保持する鏡胴に組み付けたことを特徴とする。
請求項１７に記載の撮像装置は、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズを保持する鏡胴と、該ズームレンズにより形成された画像を光電変換する固体撮像素子とを有することを特徴とする。
本発明によれば、変倍比４０倍程度以上を達成しつつ、コンパクト化もなされ、さらに諸収差が良好に補正されたズームレンズ、レンズユニット及びそれを用い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、レンズユニットとしてズームレンズ１０１を内蔵(保持)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、物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、絞りを有し正の屈折力を有する第３レンズ群と、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レンズ群から構成され、各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、第１レンズ群は物体側から順に、負の屈折力を有する第１−１レンズ、正の屈折力を有する第１−２レンズ、及び正の屈折力を有する第１−３レンズから構成され、第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、以下の条件式を満足する。
νd１２＞８０ （１）
νd１３＞８０ （２）
ｎｄ１１＞１．９ （３）
１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２ （４）
但し、
νｄ１２：第１−２レンズのアッベ数
νｄ１３：第１−３レンズのアッベ数
ｎｄ１１：第１−１レンズの屈折率
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：ズームレンズの広角端における焦点距離
νd１２＞８０ （１）
νd１３＞８０ （２）
ｎｄ１１＞１．９ （３）
１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２ （４）
但し、
νｄ１２：第１−２レンズのアッベ数
νｄ１３：第１−３レンズのアッベ数
ｎｄ１１：第１−１レンズの屈折率
ｆ１：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：ズームレンズの広角端における焦点距離
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
Ｒ：レンズ面の曲率半径（ｍｍ）
Ｄ：レンズ面の間隔（ｍｍ）
Ｎｄ：レンズ材料のｄ線での屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
ｆ：焦点距離（ｍｍ）
ｆＢ：バックフォーカス（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角最大像高（ｍｍ）
ENTP ：入射瞳位置（第１面から入射瞳位置までの距離）
EXTP ：射出瞳位置（撮像面から射出瞳位置までの距離）
H1 ：前側主点位置（第１面から前側主点位置までの距離）
H2 ：後側主点位置（最終面から後側主点位置までの距離）
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
Ｒ：レンズ面の曲率半径（ｍｍ）
Ｄ：レンズ面の間隔（ｍｍ）
Ｎｄ：レンズ材料のｄ線での屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数
ｆ：焦点距離（ｍｍ）
ｆＢ：バックフォーカス（ｍｍ）
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角最大像高（ｍｍ）
ENTP ：入射瞳位置（第１面から入射瞳位置までの距離）
EXTP ：射出瞳位置（撮像面から射出瞳位置までの距離）
H1 ：前側主点位置（第１面から前側主点位置までの距離）
H2 ：後側主点位置（最終面から後側主点位置までの距離）
また面No中の＊は非球面を表し、面の頂点を原点とし光軸方向をＸ軸として直交座標系において、頂点曲率をC、円錐定数をK、非球面係数をA4、A6、A8、A10、A12として以下の数式で表す。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば ２．５×１０-03）を、Ｅ（例えば ２．５×Ｅ−０３）を用いて表すものとする。又、以下の実施例のコンストラクションデータを記載した表内に記載したＦ値、画角、バックフォーカスはすべて、無限の物体距離の時の値である。また、バックフォーカスとは、カバーガラスの最終面から結像位置までの距離である。特に断りがない限り、距離を表す数値の単位はｍｍである。
（実施例１）
実施例１のレンズデータを表１に示す。図３は、実施例１のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。
実施例１のレンズデータを表１に示す。図３は、実施例１のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。
本実施例では、広角端から望遠端側へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定され、つまり変倍時、合焦時に移動しない。尚、本実施例では、像ブレ補正時に、第３レンズ群Ｇ３が、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５で構成される光軸に対して直交方向に駆動される。また、フォーカシング時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸方向に駆動される。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の第２−１レンズＬ２１又は第２−３レンズＬ２３、第３レンズ群Ｇ３のＬ３−３レンズＬ３３が、ｎｄ＞１．９を満たす。
図４（ａ）に、実施例１にかかるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図４（ｂ）に、実施例１にかかるズームレンズの中間における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図４（ｃ）に、実施例１にかかるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示す。ここで、球面収差図において、ｇはｇ線、ｄはｄ線に対する球面収差量をそれぞれ表す。また、非点収差図及びメリディオナルコマ収差図において、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）。
［表１］
実施例1
f(全系の焦点距離)=4.08-23.30-163.11 [広角、中間、望遠]
Fno=3.05-5.05-6.70 [広角、中間、望遠]
ズーム比=40.0
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 67.491 1.70 1.903700 31.32 19.52
2 45.876 0.01 1.514000 42.83 18.74
3 45.876 5.29 1.497000 81.61 18.74
4 2000.000 0.20 18.49
5 46.591 3.80 1.497000 81.61 17.55
6 164.912 d1 17.30
7 193.356 0.80 1.910800 35.25 9.45
8 9.257 5.73 7.10
9 -18.805 0.70 1.487500 70.4 6.86
10 13.863 0.01 6.85
11 13.863 2.58 1.922900 20.9 6.85
12 60.368 d2 6.70
13(絞り) 無限 0.52 3.59
14* 11.746 2.33 1.693500 53.2 4.04
15* -37.103 0.92 3.96
16 14.977 2.85 1.487500 70.4 3.70
17 -25.926 0.01 1.514000 42.83 3.28
18 -25.926 1.00 1.903700 31.32 3.28
19 10.503 0.67 3.08
20 34.851 1.58 1.497000 81.61 3.11
21 -14.368 d3 3.15
22* 140.000 1.10 1.544700 56.2 3.23
23* 9.979 d4 3.22
24* 60.034 3.10 1.530500 55.72 5.36
25* -9.845 1.06 5.35
26 無限 0.30 1.523100 54.4 4.93
27 無限 3.83 4.90
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.35
29 無限 fB 4.32
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.22 6.46 0.56 44.12 2.76 4.42 0.38
中間 23.30 5.05 18.94 7.87 32.62 15.57 7.67 12.14 0.36
望遠 163.11 6.70 2.73 7.80 59.64 1.24 13.46 15.09 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 19.82 -71.57 23.66 -4.07
中間 102.29 51.91 136.11 -23.31
望遠 444.51 34.65 1384.37 -163.09
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 83.81
2 7 -9.16
3 13 14.72
4 22 -19.79
5 24 16.19
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= -0.4357E-04 A4= -0.3790E-04
A6= -0.1671E-04 A6= 0.1208E-04
A8= 0.2356E-05 A8= -0.1234E-06
A10= -0.1418E-06 A10= 0.1022E-08
A12= 0.2995E-08 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.7394E-04 A4= 0.2557E-03
A6= -0.1956E-04 A6= 0.3579E-05
A8= 0.2945E-05 A8= 0.1286E-06
A10= -0.1881E-06 A10= -0.1431E-08
A12= 0.4235E-08 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.5658E-03
A6= 0.1823E-03
A8= -0.2064E-04
A10= 0.8237E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.5047E-03
A6= 0.2368E-03
A8= -0.2678E-04
A10= 0.1094E-05
A12= 0.0000E+00
実施例1
f(全系の焦点距離)=4.08-23.30-163.11 [広角、中間、望遠]
Fno=3.05-5.05-6.70 [広角、中間、望遠]
ズーム比=40.0
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 67.491 1.70 1.903700 31.32 19.52
2 45.876 0.01 1.514000 42.83 18.74
3 45.876 5.29 1.497000 81.61 18.74
4 2000.000 0.20 18.49
5 46.591 3.80 1.497000 81.61 17.55
6 164.912 d1 17.30
7 193.356 0.80 1.910800 35.25 9.45
8 9.257 5.73 7.10
9 -18.805 0.70 1.487500 70.4 6.86
10 13.863 0.01 6.85
11 13.863 2.58 1.922900 20.9 6.85
12 60.368 d2 6.70
13(絞り) 無限 0.52 3.59
14* 11.746 2.33 1.693500 53.2 4.04
15* -37.103 0.92 3.96
16 14.977 2.85 1.487500 70.4 3.70
17 -25.926 0.01 1.514000 42.83 3.28
18 -25.926 1.00 1.903700 31.32 3.28
19 10.503 0.67 3.08
20 34.851 1.58 1.497000 81.61 3.11
21 -14.368 d3 3.15
22* 140.000 1.10 1.544700 56.2 3.23
23* 9.979 d4 3.22
24* 60.034 3.10 1.530500 55.72 5.36
25* -9.845 1.06 5.35
26 無限 0.30 1.523100 54.4 4.93
27 無限 3.83 4.90
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.35
29 無限 fB 4.32
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.22 6.46 0.56 44.12 2.76 4.42 0.38
中間 23.30 5.05 18.94 7.87 32.62 15.57 7.67 12.14 0.36
望遠 163.11 6.70 2.73 7.80 59.64 1.24 13.46 15.09 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 19.82 -71.57 23.66 -4.07
中間 102.29 51.91 136.11 -23.31
望遠 444.51 34.65 1384.37 -163.09
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 83.81
2 7 -9.16
3 13 14.72
4 22 -19.79
5 24 16.19
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= -0.4357E-04 A4= -0.3790E-04
A6= -0.1671E-04 A6= 0.1208E-04
A8= 0.2356E-05 A8= -0.1234E-06
A10= -0.1418E-06 A10= 0.1022E-08
A12= 0.2995E-08 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.7394E-04 A4= 0.2557E-03
A6= -0.1956E-04 A6= 0.3579E-05
A8= 0.2945E-05 A8= 0.1286E-06
A10= -0.1881E-06 A10= -0.1431E-08
A12= 0.4235E-08 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.5658E-03
A6= 0.1823E-03
A8= -0.2064E-04
A10= 0.8237E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.5047E-03
A6= 0.2368E-03
A8= -0.2678E-04
A10= 0.1094E-05
A12= 0.0000E+00
（実施例２）
実施例２のレンズデータを表２に示す。図５は、実施例２のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の第２−３レンズＬ２３、第３レンズ群Ｇ３のＬ３−３レンズＬ３３が、ｎｄ＞１．９を満たす。
実施例２のレンズデータを表２に示す。図５は、実施例２のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の第２−３レンズＬ２３、第３レンズ群Ｇ３のＬ３−３レンズＬ３３が、ｎｄ＞１．９を満たす。
本実施例では、広角端から望遠端側へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定され、つまり変倍時、合焦時に移動しない。尚、本実施例では、像ブレ補正時に、第３レンズ群Ｇ３が、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５で構成される光軸に対して直交方向に駆動される。また、フォーカシング時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸方向に駆動される。
図６（ａ）に、実施例２にかかるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図６（ｂ）に、実施例２にかかるズームレンズの中間における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図６（ｃ）に、実施例２にかかるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示す。
［表２］
実施例2
f(全系の焦点距離)=4.08-23.30-183.62
Fno=3.05-5.08-6.73 [広角、中間、望遠]
ズーム比=45.0 [広角、中間、望遠]
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 63.136 1.70 1.903700 31.32 19.06
2 42.454 0.01 1.514000 42.83 17.49
3 42.454 5.17 1.497000 81.61 17.48
4 -1652.586 0.10 16.61
5 40.276 3.46 1.497000 81.61 15.70
6 119.537 d1 15.45
7 305.826 0.80 1.881003 40.14 9.68
8 9.416 6.78 7.19
9 -19.871 0.70 1.568829 56.04 6.60
10 13.668 0.01 6.51
11 13.668 3.57 1.922900 20.9 6.51
12 65.360 d2 6.25
13(絞り) 無限 0.50 3.85
14* 12.437 3.00 1.693500 53.2 4.37
15* -87.415 0.53 4.25
16 13.284 3.00 1.516798 64.2 4.14
17 -32.584 0.01 1.514000 42.83 3.78
18 -32.584 2.02 1.910822 35.25 3.78
19 8.231 0.68 3.45
20 9.692 2.30 1.497000 81.61 3.59
21 -20.675 d3 3.60
22* 30.651 1.00 1.544700 56.2 3.33
23* 7.662 d4 3.29
24* 48.535 3.80 1.530500 55.72 5.47
25* -9.948 1.06 5.50
26 無限 0.30 1.523100 54.4 5.02
27 無限 3.83 4.98
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.33
29 無限 fB 4.30
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.22 6.46 0.87 44.48 2.86 4.67 0.38
中間 23.30 5.08 18.94 7.84 28.95 15.95 8.70 12.42 0.36
望遠 183.62 6.73 2.43 7.78 53.83 1.16 14.35 16.27 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 20.07 -120.29 24.02 -4.08
中間 95.76 43.27 131.71 -23.30
望遠 459.64 29.90 1786.09 -183.62
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 75.48
2 7 -8.37
3 13 15.45
4 22 -19.05
5 24 15.92
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= 0.9175E-05 A4= 0.1646E-03
A6= 0.2231E-05 A6= 0.2579E-05
A8= 0.1690E-08 A8= 0.4512E-08
A10= 0.0000E+00 A10= -0.1428E-08
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.8227E-04 A4= 0.4534E-03
A6= 0.2627E-05 A6= -0.3157E-05
A8= 0.4171E-08 A8= 0.1680E-06
A10= 0.0000E+00 A10= -0.3213E-08
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.1018E-02
A6= 0.1373E-03
A8= -0.1418E-04
A10= 0.5549E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.1060E-02
A6= 0.1750E-03
A8= -0.1948E-04
A10= 0.8000E-06
A12= 0.0000E+00
実施例2
f(全系の焦点距離)=4.08-23.30-183.62
Fno=3.05-5.08-6.73 [広角、中間、望遠]
ズーム比=45.0 [広角、中間、望遠]
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 63.136 1.70 1.903700 31.32 19.06
2 42.454 0.01 1.514000 42.83 17.49
3 42.454 5.17 1.497000 81.61 17.48
4 -1652.586 0.10 16.61
5 40.276 3.46 1.497000 81.61 15.70
6 119.537 d1 15.45
7 305.826 0.80 1.881003 40.14 9.68
8 9.416 6.78 7.19
9 -19.871 0.70 1.568829 56.04 6.60
10 13.668 0.01 6.51
11 13.668 3.57 1.922900 20.9 6.51
12 65.360 d2 6.25
13(絞り) 無限 0.50 3.85
14* 12.437 3.00 1.693500 53.2 4.37
15* -87.415 0.53 4.25
16 13.284 3.00 1.516798 64.2 4.14
17 -32.584 0.01 1.514000 42.83 3.78
18 -32.584 2.02 1.910822 35.25 3.78
19 8.231 0.68 3.45
20 9.692 2.30 1.497000 81.61 3.59
21 -20.675 d3 3.60
22* 30.651 1.00 1.544700 56.2 3.33
23* 7.662 d4 3.29
24* 48.535 3.80 1.530500 55.72 5.47
25* -9.948 1.06 5.50
26 無限 0.30 1.523100 54.4 5.02
27 無限 3.83 4.98
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.33
29 無限 fB 4.30
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.22 6.46 0.87 44.48 2.86 4.67 0.38
中間 23.30 5.08 18.94 7.84 28.95 15.95 8.70 12.42 0.36
望遠 183.62 6.73 2.43 7.78 53.83 1.16 14.35 16.27 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 20.07 -120.29 24.02 -4.08
中間 95.76 43.27 131.71 -23.30
望遠 459.64 29.90 1786.09 -183.62
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 75.48
2 7 -8.37
3 13 15.45
4 22 -19.05
5 24 15.92
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= 0.9175E-05 A4= 0.1646E-03
A6= 0.2231E-05 A6= 0.2579E-05
A8= 0.1690E-08 A8= 0.4512E-08
A10= 0.0000E+00 A10= -0.1428E-08
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.8227E-04 A4= 0.4534E-03
A6= 0.2627E-05 A6= -0.3157E-05
A8= 0.4171E-08 A8= 0.1680E-06
A10= 0.0000E+00 A10= -0.3213E-08
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.1018E-02
A6= 0.1373E-03
A8= -0.1418E-04
A10= 0.5549E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.1060E-02
A6= 0.1750E-03
A8= -0.1948E-04
A10= 0.8000E-06
A12= 0.0000E+00
（実施例３）
実施例３のレンズデータを表３に示す。図７は、実施例３のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の第２−１レンズＬ２１又は第２−３レンズＬ２３、第３レンズ群Ｇ３のＬ３−３レンズＬ３３が、ｎｄ＞１．９を満たす。
実施例３のレンズデータを表３に示す。図７は、実施例３のズームレンズの広角端（ａ）、中間（ｂ）、望遠端（ｃ）におけるレンズ断面図である。本実施例では、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１−１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１−２レンズＬ１２、及び正の屈折力を有する第１−３レンズＬ１３から構成され、第１−１レンズＬ１１と第１−２レンズＬ１２は接合されて、第１−１２レンズＬ１１２を構成している。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズＬ２１、負の屈折力を有する第２−２レンズＬ２２、正の屈折力を有する第２−３レンズＬ２３から構成され、第２−２レンズＬ２２と第２−３レンズＬ２３は接合されて、第２−２３レンズＬ２２３を構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側より順に、絞りＳと、正の屈折力を有する第３−１レンズＬ３１、正の屈折力を有する第３−２レンズＬ３２、負の屈折力を有する第３−３レンズＬ３３、正の屈折力を有する第３−４レンズＬ３４から構成されており、第３−２レンズＬ３２と第３−３レンズＬ３３とは接合されて、第３−２３レンズＬ３２３を構成している。第４レンズ群Ｇ４は、負の屈折力を有する第４−１レンズＬ４１から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、正の屈折力を有するプラスチック製の第５−１レンズＬ５１から構成されている。ＦはＩＲカットフィルタ、ＣＧはカバーガラスであり、Ｉは固体撮像素子の撮像面である。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２の第２−１レンズＬ２１又は第２−３レンズＬ２３、第３レンズ群Ｇ３のＬ３−３レンズＬ３３が、ｎｄ＞１．９を満たす。
本実施例では、広角端から望遠端側へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定され、つまり変倍時、合焦時に移動しない。尚、本実施例では、像ブレ補正時に、第３レンズ群Ｇ３が、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５で構成される光軸に対して直交方向に駆動される。また、フォーカシング時に、第４レンズ群Ｇ４が光軸方向に駆動される。
図８（ａ）に、実施例３にかかるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図８（ｂ）に、実施例３にかかるズームレンズの中間における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示し、図８（ｃ）に、実施例３にかかるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、及び歪曲収差の収差図を示す。
［表３］
実施例3
f(全系の焦点距離)=4.08-28.83-204.07 [広角、中間、望遠]
Fno=3.05-5.11-6.84 [広角、中間、望遠]
ズーム比=50.0
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 81.209 1.70 1.910822 35.25 20.47
2 49.844 0.01 1.514000 42.83 18.91
3 49.844 5.22 1.497000 81.61 18.90
4 -792.708 0.10 18.74
5 45.223 3.90 1.497000 81.61 17.88
6 146.070 d1 17.64
7 220.073 0.80 1.910822 35.25 11.17
8 10.710 6.60 8.38
9 -23.909 0.70 1.487500 70.4 8.17
10 14.957 0.01 8.16
11 14.957 3.00 1.922900 20.9 8.16
12 53.556 d2 7.99
13(絞り) 無限 0.50 3.97
14* 12.087 3.25 1.693500 53.2 4.51
15* 99.190 0.81 4.28
16 12.997 3.00 1.638542 55.45 4.14
17 -37.505 0.01 1.514000 42.83 3.72
18 -37.505 2.50 1.910822 35.25 3.72
19 7.131 1.51 3.26
20 9.254 2.30 1.497000 81.61 3.59
21 -24.523 d3 3.60
22* 19.113 1.50 1.530500 55.72 3.58
23* 7.376 d4 3.50
24* 26.676 3.80 1.530500 55.72 5.44
25* -13.641 1.06 5.50
26 無限 0.30 1.523100 54.4 5.05
27 無限 3.83 5.01
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.21
29 無限 0.37 4.18
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.21 6.46 0.70 58.56 3.30 3.40 0.38
中間 28.83 5.11 15.35 7.83 39.73 19.10 10.14 11.56 0.37
望遠 204.07 6.84 2.18 7.78 65.35 1.49 13.32 19.56 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 21.71 -69.98 25.55 -4.07
中間 136.03 58.94 179.06 -28.83
望遠 530.48 31.55 2071.54 -204.04
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 89.55
2 7 -10.53
3 13 18.36
4 22 -23.69
5 24 17.59
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= 0.3049E-04 A4= 0.2685E-04
A6= 0.4801E-06 A6= 0.1174E-04
A8= 0.0000E+00 A8= -0.7435E-06
A10= 0.0000E+00 A10= 0.1012E-07
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.8278E-04 A4= 0.2806E-03
A6= 0.5531E-06 A6= 0.9525E-05
A8= 0.0000E+00 A8= -0.9089E-06
A10= 0.0000E+00 A10= 0.1372E-07
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.1500E-02
A6= 0.1421E-03
A8= -0.1054E-04
A10= 0.3367E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.1993E-02
A6= 0.1945E-03
A8= -0.1540E-04
A10= 0.5192E-06
A12= 0.0000E+00
実施例3
f(全系の焦点距離)=4.08-28.83-204.07 [広角、中間、望遠]
Fno=3.05-5.11-6.84 [広角、中間、望遠]
ズーム比=50.0
面番号 R(mm) D(mm) Nd νd 有効半径(mm)
1 81.209 1.70 1.910822 35.25 20.47
2 49.844 0.01 1.514000 42.83 18.91
3 49.844 5.22 1.497000 81.61 18.90
4 -792.708 0.10 18.74
5 45.223 3.90 1.497000 81.61 17.88
6 146.070 d1 17.64
7 220.073 0.80 1.910822 35.25 11.17
8 10.710 6.60 8.38
9 -23.909 0.70 1.487500 70.4 8.17
10 14.957 0.01 8.16
11 14.957 3.00 1.922900 20.9 8.16
12 53.556 d2 7.99
13(絞り) 無限 0.50 3.97
14* 12.087 3.25 1.693500 53.2 4.51
15* 99.190 0.81 4.28
16 12.997 3.00 1.638542 55.45 4.14
17 -37.505 0.01 1.514000 42.83 3.72
18 -37.505 2.50 1.910822 35.25 3.72
19 7.131 1.51 3.26
20 9.254 2.30 1.497000 81.61 3.59
21 -24.523 d3 3.60
22* 19.113 1.50 1.530500 55.72 3.58
23* 7.376 d4 3.50
24* 26.676 3.80 1.530500 55.72 5.44
25* -13.641 1.06 5.50
26 無限 0.30 1.523100 54.4 5.05
27 無限 3.83 5.01
28 無限 0.50 1.516800 64.2 4.21
29 無限 0.37 4.18
1群：1面〜6面
2群：7面〜12面
3群：13面〜21面
4群：22面〜23面
5群：24面〜25面
各ポジションの焦点距離、Fナンバー、画角(°)、固体撮像素子の撮像面対角線長、群間、fB
f Fno 画角 2Y d1 d2 d3 d4 fB
広角 4.08 3.05 87.21 6.46 0.70 58.56 3.30 3.40 0.38
中間 28.83 5.11 15.35 7.83 39.73 19.10 10.14 11.56 0.37
望遠 204.07 6.84 2.18 7.78 65.35 1.49 13.32 19.56 0.40
入射瞳位置、射出瞳位置(共にL1から像側が正)、前側主点位置、後側主点位置(共にL1から像側が正)
ENTP EXTP H1 H2
広角 21.71 -69.98 25.55 -4.07
中間 136.03 58.94 179.06 -28.83
望遠 530.48 31.55 2071.54 -204.04
レンズ群データ
レンズ群 始面 焦点距離(mm)
1 1 89.55
2 7 -10.53
3 13 18.36
4 22 -23.69
5 24 17.59
非球面係数
第14面 K= 0 第24面 K= 0
A4= 0.3049E-04 A4= 0.2685E-04
A6= 0.4801E-06 A6= 0.1174E-04
A8= 0.0000E+00 A8= -0.7435E-06
A10= 0.0000E+00 A10= 0.1012E-07
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第15面 K= 0 第25面 K= 0
A4= 0.8278E-04 A4= 0.2806E-03
A6= 0.5531E-06 A6= 0.9525E-05
A8= 0.0000E+00 A8= -0.9089E-06
A10= 0.0000E+00 A10= 0.1372E-07
A12= 0.0000E+00 A12= 0.0000E+00
第22面 K= 0
A4= -0.1500E-02
A6= 0.1421E-03
A8= -0.1054E-04
A10= 0.3367E-06
A12= 0.0000E+00
第23面 K= 0
A4= -0.1993E-02
A6= 0.1945E-03
A8= -0.1540E-04
A10= 0.5192E-06
A12= 0.0000E+00
表４に、請求項に記載した条件式の値をまとめて示す。条件式（１２）の値については、表１〜３において示している。
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
９６ 選択釦
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
Ｇ１〜Ｇ５ レンズ群
Ｆ ＩＲカットフィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 固体撮像素子の撮像面
Ｓ 絞り
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
９６ 選択釦
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
Ｇ１〜Ｇ５ レンズ群
Ｆ ＩＲカットフィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｉ 固体撮像素子の撮像面
Ｓ 絞り
Claims (17)
- 物体側より像側へ順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
絞りを有し正の屈折力を有する第３レンズ群と、
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レンズ群から構成され、
各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、
前記第１レンズ群は物体側から順に、負の屈折力を有する第１−１レンズ、正の屈折力を有する第１−２レンズ、及び正の屈折力を有する第１−３レンズから構成され、
前記第５レンズ群は変倍時、合焦時共に移動せず、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
νd１２＞８０ （１）
νd１３＞８０ （２）
ｎｄ１１＞１．９ （３）
１８＜ｆ１／ｆｗ＜２２ （４）
但し、
νｄ１２：前記第１−２レンズのアッベ数
νｄ１３：前記第１−３レンズのアッベ数
ｎｄ１１：前記第１−１レンズの屈折率
ｆ１：前記第１レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ）
ｆｗ：前記ズームレンズの広角端における焦点距離（ｍｍ） - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
１．９＜ＭＤ２／（β２ｔ／β２ｗ）＜３．１ （５）
但し、
ＭＤ２：前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの光軸方向の移動量（ｍｍ）
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０ （６）
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ） - 以下の条件式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。
１．５＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．５ （７）
但し、
β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端における横倍率
β３ｗ：前記第３レンズ群の広角端における横倍率 - 以下の条件式を満たす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。
１．８＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜３．０ (８)
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ） - 以下の条件式を満たす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。
３＜ｆ３／ｆｗ＜５ (９)
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の合成焦点距離（ｍｍ） - 前記第１レンズ群において、前記第１−１レンズと前記第１−２レンズとは互いに接合された接合レンズ１−１２を構成しており、以下の条件式を満足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。
νｄ１ｐ−νｄ１ｎ＞４５ （１０）
但し、
νｄ１ｐ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数
νｄ１ｎ：前記第１レンズ群に含まれる前記接合レンズの内、負の屈折力を有するレンズの少なくとも１枚のアッベ数 - 前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２−１レンズ、負の屈折力を有する第２−２レンズ、正の屈折力を有する第２−３レンズから構成されてい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。
- 前記第３レンズ群は、物体側から順に前記絞り、正の屈折力を有する第３−１レンズ、正の屈折力を有する第３−２レンズ、負の屈折力を有する第３−３レンズ、正の屈折力を有する第３−４レンズから構成されており、前記第３−２レンズと前記第３−３レンズとは接合された第３−２３レンズとなっており、前記第３−２３レンズは以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＞２０ （１１）
但し、
νｄ３ｐ：前記第３−２３レンズの内、正の屈折力を有するレンズのアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３−２３レンズの内、負の屈折力を有するレンズのアッベ数 - 前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の各群は、それぞれ下記の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
ｎｄ＞１．９ （１２）
但し、
ｎｄ：ｄ線に対する屈折率 - 前記第３レンズ群を光軸直交方向に移動することにより、像面上の画像のブレを光学的に補正することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群は、単レンズから構成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることにより、フォーカシングを行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第５レンズ群は、正の屈折力を有するプラスチック製の単レンズから構成されており、少なくとも一つの非球面を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズは、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１〜１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項１〜１５のいずれか１項に記載のズームレンズを、前記ズームレンズを保持する鏡胴に組み付けたことを特徴とするレンズユニット。
- 請求項１〜１５のいずれか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズを保持する鏡胴と、該ズームレンズにより形成された画像を光電変換する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013251958A JP6127949B2 (ja) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | ズームレンズ、レンズユニット及び撮像装置 |
| CN201410738782.9A CN104698576B (zh) | 2013-12-05 | 2014-12-05 | 变焦镜头、镜头单元及摄像装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013251958A JP6127949B2 (ja) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | ズームレンズ、レンズユニット及び撮像装置 |
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