JP2016166972A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化及び倍率色収差について基準設計距離における設計特性および合焦距離を変えた時の変動含めた低減を両立したズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、第１正レンズ群Ｌ１、第２負レンズ群Ｌ２、後群で構成され、後群は、絞りＳＰ、負レンズ群Ｌ４を順に有し、無限遠方から至近への合焦時には、後群に含まれる、絞りＳＰに対して物体側に配置された合成焦点距離が正の成分Ｌ３ｆを駆動して合焦し、合焦を行う正の成分Ｌ３ｆは広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、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。１．２＜｜βｆ｜＜６．０・・・（１）、０．１０＜｜ｆｎ｜/ｆｔ＜０．６０・・・（２）ただし、βｆは無限遠における合焦群の望遠端横倍率、ｆｎは絞りより像側に配置された負群の中で焦点距離の絶対値が最小となる群、ｆｔは望遠端焦点距離をあらわす。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特にデジタルカメラ、ビデオカメラに好適なものである。

近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラに搭載されるセンサーについては高精細化が進んできており、同時に小型化を実現するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が求められている。

この結果、ズームレンズにはコンパクトでありながら、かつ高精細センサーに対応するべく色滲みなどが少ないものが求められている。

まず、小型化を実現するために各レンズ群の屈折力は大きくなることに伴って、前玉などで発生する倍率色収差が問題となる。

第一群に正の屈折力を有する、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズの場合、１群の屈折力を強くすることに伴い、特に第１正レンズ群の凹レンズは高分散硝子を使用することが考えられる。この高分散材を使用することによって物体距離が変化したことによる、倍率色収差変動は大きくなるといった課題が発生する。

様々な距離にある物体を撮影することを考えると、距離変動に伴う色収差変動の合焦方法を考慮したズームレンズの構成とすることが重要であり、特に合焦を行うためのレンズ成分である、所謂合焦成分に関して工夫する必要がある。

上記のような、ポジティブリードズームについて、特に前玉凹レンズに高分散硝子を使用した例が開示されている（特許文献１）。また、絞りより物体側の単凸レンズを繰り込んで合焦する例が開示されている（特許文献２）。

特開平０８−３２７９０３号公報 特開２００９−２５１１１４号公報

特許文献１に開示された従来技術はポジティブリードタイプのズームレンズについて、第１正レンズ群に含まれる凹レンズについて、高分散材を使用した例が開示されている。

しかしながら、合焦については絞りに対して像側に配置された凸レンズ成分を物体側に繰り出して実施（リヤフォーカス）しており、合焦時の倍率色収差を良好に補正できない。

また、特許文献２に開示された従来技術では、物体側から順に正、負、正、負、正レンズ群で構成され、第３正レンズ群（単凸レンズ）を像側に繰り込んで合焦した例が開示されている。

しかしながら、第１正レンズ群に含まれる凹レンズ材質については十分高分散でないため、無限遠物体距離時の設計特性として倍率色収差を補正できないか、ズームレンズ全体の屈折力配置を緩く設定することになるため、撮影時などの全長が長い光学系となってしまう。

いずれの特許文献についても、基準設計距離（例えば無限遠物体）の倍率色収差の設計特性に加え、物体の距離変動に対する倍率色収差の低減に言及した内容についてまでは触れられていない。

ズームレンズの小型化に伴った強い屈折力配置時の基準設計距離の設計特性および距離変動まで含めた色収差低減を両立するためには、光学系の構成および合焦方法を工夫することが重要である。

本願では、例えば上述のような合焦を行う物体距離の変化による倍率色収差変動に対して、倍率色収差が残存する合焦を行うためのレンズ成分を適切駆動することによって相殺することができると考えたものである。

そこで、本発明では、デジタルカメラ等に搭載される場合に好適なコンパクトなズームレンズに関するもので、特に倍率色収差について、基準設計距離における設計特性および合焦距離を変えた時の変動含めた低減を両立するための条件を見出したものである。

本発明は、
物体側から順に、第１正レンズ群、第２負レンズ群、後群で構成され、
後群は、絞り、負レンズ群を順に有し、
無限遠方から至近への合焦時には、
後群に含まれる、絞りに対して物体側に配置された合成焦点距離が正の成分を駆動して合焦し、
前記合焦を行う正の成分は広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、
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。
１．２＜｜βｆ｜＜６．０・・・（１）
０．１０＜｜ｆｎ｜/ｆｔ＜０．６０・・・（２）
ただし、βｆは無限遠における合焦群の望遠端横倍率、ｆｎは絞りより像側に配置された負群の中で焦点距離の絶対値が最小となる群、ｆｔは望遠端焦点距離をあらわす。

本発明によれば、ズームレンズの小型化及び倍率色収差について基準設計距離における設計特性および合焦距離を変えた時の変動含めた低減を両立することができる。

本発明の実施形態１のレンズ断面図 本発明の実施形態２のレンズ断面図 本発明の実施形態３のレンズ断面図 本発明の実施形態４のレンズ断面図 （Ａ）は本発明の実施形態１の広角端における収差図、（Ｂ）は本発明の実施形態１の望遠端における収差図 （Ａ）は本発明の実施形態２の広角端における収差図、（Ｂ）は本発明の実施形態２の望遠端における収差図 （Ａ）は本発明の実施形態３の広角端における収差図、（Ｂ）は本発明の実施形態３の望遠端における収差図 （Ａ）は本発明の実施形態４の広角端における収差図、（Ｂ）は本発明の実施形態４の望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

本発明の目的を達成するための構成は、
物体側から順に、第１正レンズ群、第２負レンズ群、後群で構成され、
後群は、絞り、負レンズ群を順に有し、
無限遠方から至近への合焦時には、
後群に含まれる、絞りに対して物体側に配置された合成焦点距離が正の成分を駆動して合焦し、
前記合焦を行う正の成分は広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、
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。
１．２＜｜βｆ｜＜６．０・・・（１）
０．１０＜｜ｆｎ｜/ｆｔ＜０．６０・・・（２）
ただし、βｆは無限遠における合焦群の望遠端横倍率、ｆｎは絞りより像側に配置された負群の中で焦点距離の絶対値が最小となる群、ｆｔは望遠端焦点距離をあらわす。

上記のように、物体側から第１正、第２負、さらに後群で構成するズームレンズにすることで、変倍比を確保することができコンパクトなズームレンズを実現できるものである。

また光学系のコンパクト化に伴って発生する望遠域の色収差を、条件式（１）で規定された、合成焦点距離が正の成分を繰り込むことで低減することができる。さらに、絞りより後ろの負群を条件式（２）で規定することにより、光学系をコンパクト化することができる。

条件式（１）は、合焦成分についての横倍率を規定したものであって、下限を超えると合焦成分の移動量が大きくなり光学系を小型化することができない。

逆に上限を超えると、合焦成分駆動による相殺成分が小さくなってしまって色滲みが残存してしまうため好ましくない。

さらに望ましくは、以下の条件式（１ａ）範囲とすることで、より小型かつ色特性に優れたズームレンズを実現できるものである。
１．５＜｜βｆ｜＜５．８・・・（１ａ）
条件式（２）は、絞りに対して像側に配された負レンズ群の焦点距離を規定する式であり、下限を超えると屈折力が強くなりすぎて望遠端での色滲みが大きくなりすぎる。

逆に上限を超えると、負群の屈折力が小さいため、物体側に配置された変倍レンズの駆動量が大きくなってズームレンズ全長などが大きくなるため好ましくない。

さらに望ましくは、以下の条件式（２ａ）範囲とすることで、より小型かつ色特性に優れたズームレンズを実現できるものである。
０．１５＜｜ｆn｜/ｆt＜０．５７・・・（２ａ）
前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．００１＜|Σ｛ｆｔ/（ｖｉ・ｆｉ）｝|＜０．０９ ・・・（３）
ただし、ｆｉ、ｖｉはそれぞれ合焦成分のｉ番目レンズの焦点距離とアッべ数をあらわす。

条件式（３）は、合焦成分についての倍率色収差色量を規定するものであって、下限を超えると、合焦成分移動による色収差変動が小さく、前記物体距離が変化することによる倍率色収差変動を相殺することができない。

逆に上限を超えると、合焦成分が移動することによって変動する色収差成分が大きすぎるため好ましくない。

さらに望ましくは、以下の条件式（３ａ）範囲とすることで、より小型かつ色特性に優れたズームレンズを実現できるものである。
０．００４＜|Σ｛ｆｔ/（ｖｉ・ｆｉ）｝|＜０．０８ ・・・（３）
前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．７<ｆ１/ｆｔ＜１．９・・・（４）
ただしｆ１は第１群の焦点距離をあらわす。

条件式（４）は、１群焦点距離と望遠端の焦点距離比を規定するものであって、下限を超えると、１群焦点距離が小さくなりすぎ、望遠端での色滲みが低下する。逆に上限を超えると、ズームレンズ全長などが大きくなるため好ましくない。

さらに望ましくは、以下の条件式（４ａ）範囲とすることで、より小型かつ色特性に優れたズームレンズを実現できるものである。
０．８<ｆ１/ｆｔ＜１．８ ・・・（４a）
前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足することを特徴としている。
−７．０＜（Ｒｆ―Ｒｒ）/（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．５・・・（５）
ただし、Ｒｆは合焦成分内の正の最大屈折力有するレンズの物体物体側曲率半径、Ｒｒは合焦成分内の正の最大屈折力有するレンズの物体像側曲率半径をあらわす。

条件式（５）は、合焦成分に含まれる凸レンズについての形状範囲を規定したものであって、上下限どちらを超えても合焦駆動時に変動する倍率色収差が大きくなるため好ましくない。

さらに望ましくは、以下の条件式（５ａ）範囲とすることで、より倍率色収差変動を抑えたズームレンズを実現できるものである。
−６．２０＜（Ｒｆ―Ｒｒ）/（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．７・・・（５ａ）
以下に実施例を用いて、実施形態の効果を説明する。なお、各実施形態１〜４全てのズームレンズについて、広角端、望遠端とはズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

以下、図１は、本発明の第１の実施形態によるズームレンズである。

実施形態１のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、負屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、正屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５から構成されている。

広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は物体側へ移動するが、ズーム中間域の周辺照度比などを確保する目的などから、像側に凸形状を示す軌跡を描きながら移動しても良い。

本実施例では、第２レンズ群は像側に凸、第３レンズ群は物体側へ移動、第４レンズ群及び第５レンズ群は、物体側に凸軌跡で移動する。

第１レンズ群の構成については、物体側から凹凸接合、凸レンズの３枚で構成しており、最も物体側に配置した凹レンズについては、アッべ数＝１７．９８といった高分散材を使用している。

これによって、小型化のために強い屈折力配置となっているズームレンズの特に第１レンズ群における色収差発生を抑制することができるものである。

ただし、この第１レンズ群に含まれる凹レンズを高分散化すると、物体距離が無限遠方から近距離に変化すると、倍率色収差変動は大きくなる傾向にある。

つまり、撮影距離が異なる物体を撮る場合に、倍率色収差量が大きく変動してしまうことが懸念される。

これに対して本例では、物体を無限遠方から近距離に変えたいとき、本実施例では第３レンズ群の物体側部分群Ｌ3ｆ（図示）を物体側に繰り込んで合焦している。

つまり、絞りより物体側に配置されたＬ3ｆについて無限遠方から近距離合焦時に物体側に繰り込むように駆動すれば相殺できるものである。

本実施例では、前記のように第１レンズ群を構成する凹レンズについて高分散材を採用すると同時に、合焦成分の横倍率について３．７９（条件式（１））として、無限遠方から近距離合焦時に繰り込む方向に駆動できるものである。

さらに、絞りに対して像側に配置される負群と全系望遠端焦点距離比について、０．５２（条件式（２））とすることで、特にこの負群よりも物体側に配置される変倍群などの屈折力を強くすることが可能で、ズームレンズ全長を小型化することができる。

また、合焦成分について残存する色収差レベルを規定した条件式（３）値としては、
０．０１３２として、合焦駆動による変動成分を持たせることで、前述した物体距離が変化したことによる色収差変動成分と相殺する作用を持たせている。

これらによって、色収差の無限遠物体距離時の設計特性および物体距離変動の低減を両立することができる。

さらに、１群と望遠端焦点距離比を規定した条件式（４）としては、１．７５としてズームレンズ全長を小型化することができる。

さらに、フォーカス成分の形状を規定した条件式（５）としては、−０．７８として、合焦駆動時に変動する色滲みを低減したズームレンズを達成している。

以下、図２を参照して、本発明の第２の実施形態によるズームレンズについて説明する。

実施形態２のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正屈折力を有する第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

広角端から望遠端への変倍に際し、本実施例では第１，３，４，５レンズ群について物体側へ移動させており、第２レンズ群については像側凸、第６レンズ群については物体側凸の軌跡で移動している。無限遠方から近距離時に合焦位置を変えたいとき、本実施例では第３レンズ群Ｌ３ｆ（図示）を像側に繰り込んで合焦している。

本実施例では、合焦成分の横倍率について５．５（条件式（１））として、無限遠方から近距離時に合焦時に像側に繰り込む方向に駆動できるものである。

また、絞りに対して像側に配置される負群と全系望遠端焦点距離比について、０．２３（条件式（２））とすることで、特にこの負群よりも物体側に配置される変倍群などの屈折力を強くすることが可能で、ズームレンズ全長を小型化することができる。

また、合焦成分についの倍率色収差量を規定した条件式（３）値としては、０．００４４として、合焦駆動による変動成分を持たせることで、前述した物体距離が変化したことによる色収差変動成分と相殺する作用を持たせている。

また、１群焦点距離と望遠端の焦点距離比を規定した条件式（４）としては、
０．８８として合焦成分屈折力および合焦駆動に要するスペースを適切に設定することができている。

さらに、合焦成分に含まれる凸レンズについての形状範囲を規定した条件式（５）としては、−１．０４として、倍率色収差変動を抑えたズームレンズを実現でしている。

その他の点は、実施例１と同じなので詳細説明は割愛する。

以下、図３を参照して、本発明の第３の実施形態によるズームレンズについて説明する。

実施形態３のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正屈折力の第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

広角端から望遠端への変倍に際し、本実施例では全レンズ群について物体側へ移動させている。無限遠方から近距離時に合焦被写体を変えたいとき、本実施例では第３レンズ群Ｌ３ｆ（図示）を像側に繰り込んで合焦している。

本実施例では、合焦成分の横倍率について５．７０（条件式（１））として、無限遠方から近距離時に合焦時に像側に繰り込む方向に駆動できるものである。

また、絞りに対して像側に配置される負群と全系望遠端焦点距離比について、０．４９（条件式（２））とすることで、特にこの負群よりも物体側に配置される変倍群などの屈折力を強くすることが可能で、ズームレンズ全長を小型化することができるものである。

また、合焦成分について残存する色収差レベルを規定した条件式（３）値としては、
０．０５５として、合焦駆動による変動成分を持たせることで、前述した物体距離が変化したことによる色収差変動成分と相殺する作用を持たせている。

また、１群焦点距離と望遠端の焦点距離比を規定した条件式（４）としては、
０．７８として合焦成分屈折力および合焦駆動に要するスペースを適切に設定することができている。

さらに、合焦成分に含まれる凸レンズについての形状範囲を規定した条件式（５）としては、−６．４１として、倍率色収差変動を抑えたズームレンズを実現でしている。

その他の点は、実施例１と同じなので詳細説明は割愛する。

以下、図４を参照して、本発明の第４の実施形態によるズームレンズについて説明する。

実施形態４のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、負屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、正屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、負屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５、正屈折力を有する第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

広角端から望遠端への変倍に際し、本実施例では第１，４，５，６レンズ群について物体側へ移動させており、第２、３レンズ群について像側凸の軌跡で移動させている。無限遠方から近距離時に合焦被写体を変えたいとき、本実施例では第４レンズ群のＬ４ｆ（図示）を像側に繰り込んで合焦している。

本実施例では、合焦成分の横倍率について１．８５（条件式（１））として、無限遠方から近距離時に合焦時に像側に繰り込む方向に駆動できるものである。

また、絞りに対して像側に配置される負群と全系望遠端焦点距離比について、０．３５（条件式（２））とすることで、特にこの負群よりも物体側に配置される変倍群などの屈折力を強くすることが可能で、ズームレンズ全長を小型化することができるものである。

また、合焦成分について残存する色収差レベルを規定した条件式（３）値としては、０．０７７７として、合焦駆動による変動成分を持たせることで、前述した物体距離が変化したことによる色収差変動成分と相殺する作用を持たせている。

また、１群焦点距離と望遠端の焦点距離比を規定した条件式（４）としては、
０．８７として合焦成分屈折力および合焦駆動に要するスペースを適切に設定することができている。

さらに、合焦成分に含まれる凸レンズについての形状範囲を規定した条件式（５）としては、−５．４２として、倍率色収差変動を抑えたズームレンズを実現でしている。

その他の点は、実施例１と同じなので詳細説明は割愛する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、実施形態１〜４全てのズームレンズは、変倍時のＦ値変動を低減するために開口絞り制御を行なっているものもあるが、所望の仕様特性が得られる範囲内であれば特に行わなくてもよい。

また受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置と組み合わせた場合などには歪曲収差量によっては電気的な補正を加えても良い。

次に、各実施形態におけるデータを以下に示す。ｉは物体面からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｉ，ｖｉはそれぞれｄ線に対する屈折率およびアッベ数を表す。

また、非球面に記載されている、ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅなどは非球面係数である。
非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき以下の式で定義される。
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］
＋Aｈ⁴＋Bｈ⁶＋Cｈ⁸＋Dｈ^１０＋Eｈ^1２
ただし、ここでＲは曲率半径である。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 71.970 1.72 1.94595 18.0 43.50
2 48.476 4.17 1.69680 55.5 40.18
3 101.888 0.13 38.13
4 32.278 4.50 1.69680 55.5 33.45
5 116.798 (可変) 32.62
6 95.609 1.03 1.88300 40.8 25.79
7 12.040 6.29 18.71
8 -29.642 0.77 1.80400 46.6 18.44
9 25.212 0.10 18.18
10 22.290 2.89 2.00178 19.3 18.39
11* 795.796 (可変) 18.21
12* 11.933 5.33 1.76802 49.2 18.34
13 100.009 0.10 17.21
14* 14.543 0.45 1.84666 23.8 15.43
15 9.154 4.38 13.82
16 17.505 3.38 1.59282 68.6 13.53
17 -27.955 0.13 13.06
18 -26.634 0.60 1.92286 20.9 12.96
19 -74.385 0.05 12.72
20(絞り) ∞ (可変) 11.84
21 684.445 0.60 1.69680 55.5 14.35
22 15.000 1.97 1.68893 31.1 14.58
23 22.881 (可変) 14.74
24* 16.479 3.74 1.48749 70.2 18.10
25 161.653 (可変) 18.21
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 5.69819e+003 A 4= 2.64634e-006 A 6=-1.92035e-008 A 8= 7.77732e-010 A10=-4.55369e-012

第12面
K =-5.08067e-001 A 4= 1.99926e-005 A 6= 1.20418e-008 A 8= 1.13822e-009

第14面
K =-5.12841e-001 A 4=-2.28805e-005 A 6=-5.91874e-008 A 8=-5.91214e-009 A10= 2.41274e-011

第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.33251e-005 A 6= 1.72515e-007 A 8=-2.10973e-009 A10= 7.96119e-012

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 13.85 36.00 65.22
Fナンバー 2.07 5.15 6.00
画角 36.23 18.00 10.17
像高 10.14 11.70 11.70
レンズ全長 86.64 94.70 104.04
BF 13.07 24.04 23.10

d 5 0.50 10.74 19.53
d11 21.13 6.28 1.20
d20 3.36 7.75 16.01
d23 6.25 3.56 1.87
d25 13.07 24.04 23.10

入射瞳位置 24.78 49.14 86.78
射出瞳位置 -16.86 -17.46 -22.99
前側主点位置 32.22 53.92 59.72
後側主点位置 -0.77 -11.96 -42.11

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 59.10 10.52 0.70 -5.37
L2 6 -11.89 11.08 1.64 -6.81
L3 12 18.55 14.41 2.33 -9.49
L4 21 -33.80 2.57 1.55 0.03
L5 24 37.33 3.74 -0.28 -2.78

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -162.77
2 2 128.59
3 4 62.65
4 6 -15.69
5 8 -16.84
6 10 22.85
7 12 17.19
8 14 -30.34
9 16 18.67
10 18 -45.23
11 21 -22.02
12 22 57.37
13 24 37.33


（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 65.915 1.72 1.94595 18.0 42.64
2 43.447 4.17 1.69680 55.5 39.40
3 96.139 0.13 37.90
4 31.786 4.50 1.69680 55.5 32.70
5 123.275 (可変) 31.35
6 94.219 1.03 1.88300 40.8 25.72
7 12.038 6.29 18.98
8 -28.715 0.77 1.80400 46.6 18.94
9 24.027 0.10 18.82
10 22.191 2.89 2.00178 19.3 19.06
11* 611.259 (可変) 18.92
12* 11.817 6.00 1.67547 54.6 17.87
13 -636.601 0.10 16.74
14* 14.561 0.54 1.77017 23.9 14.88
15 9.453 (可変) 13.44
16 14.297 3.38 1.61498 64.3 12.94
17 -25.994 0.17 12.39
18 -23.129 0.44 1.92286 20.9 12.27
19 -50.443 0.05 12.00
20(絞り) ∞ (可変) 11.64
21 -54.562 0.60 1.76592 50.1 8.94
22 9.730 1.97 1.54047 48.3 8.29
23 19.381 (可変) 8.43
24* 17.943 3.74 1.51374 54.6 15.73
25 -56.065 (可変) 16.22
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 3.48236e+003 A 4= 3.14160e-007 A 6= 2.90505e-008 A 8= 2.85290e-010 A10=-2.97598e-012

第12面
K =-5.75765e-001 A 4= 2.20734e-005 A 6= 8.24274e-008 A 8= 1.98403e-010

第14面
K =-6.86334e-001 A 4=-3.36456e-005 A 6=-2.65848e-007 A 8=-4.46015e-009 A10= 2.59013e-011

第24面
K = 9.19145e-001 A 4=-7.21352e-005 A 6= 2.29480e-007 A 8=-4.77995e-009 A10= 2.19565e-011

各種データ
ズーム比 4.59
広角 中間 望遠
焦点距離 13.95 35.05 64.04
Fナンバー 2.12 5.15 6.00
画角 36.02 16.14 9.00
像高 10.14 10.14 10.14
レンズ全長 85.22 90.16 97.02
BF 11.11 20.63 21.45

d 5 1.23 10.49 18.08
d11 21.40 6.30 0.19
d15 3.56 4.97 5.15
d20 3.27 5.82 9.76
d23 6.07 3.37 3.81
d25 11.11 20.63 21.45

入射瞳位置 26.41 50.85 85.32
射出瞳位置 -19.57 -16.25 -21.70
前側主点位置 34.02 52.59 54.31
後側主点位置 -2.84 -14.42 -42.59

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 56.36 10.52 0.74 -5.35
L2 6 -11.40 11.08 1.80 -6.57
L3 12 26.37 6.64 -3.20 -6.35
L4 16 22.23 4.03 0.12 -2.43
L5 21 -15.00 2.57 0.80 -0.79
L6 24 26.92 3.74 0.61 -1.90

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -139.95
2 2 110.18
3 4 60.25
4 6 -15.72
5 8 -16.16
6 10 22.93
7 12 17.24
8 14 -36.68
9 16 15.49
10 18 -46.65
11 21 -10.74
12 22 33.73
13 24 26.92


（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 57.838 1.20 1.92286 18.9 33.27
2 38.866 4.02 1.62041 60.3 31.17
3 299.956 0.15 30.11
4 26.515 4.21 1.58913 61.1 27.42
5 101.483 (可変) 26.40
6 73.095 0.70 1.88300 40.8 16.32
7 8.486 4.99 12.39
8 -18.234 0.60 1.72916 54.7 11.25
9 32.451 1.32 1.94595 18.0 11.00
10 -106.639 0.15 10.89
11* 25.209 1.78 1.68893 31.1 10.53
12 44.480 (可変) 9.90
13* 23.167 1.92 1.69350 50.8 9.12
14* -31.512 (可変) 9.16
15(絞り) ∞ 0.80 8.95
16 9.011 3.89 1.48749 70.2 8.66
17 -28.846 0.01 1.56732 42.8 7.52
18 -30.457 0.60 1.83400 37.2 7.51
19 12.045 1.02 7.09
20 -754.797 0.70 1.83400 37.2 7.07
21 35.404 (可変) 7.04
22* 25.855 3.51 1.61272 58.7 10.68
23* -12.175 0.15 11.40
24 -48.686 2.11 1.48749 70.2 11.60
25 -13.502 0.70 1.85026 32.3 11.82
26 -906.193 (可変) 12.52
27 37.202 1.63 1.84666 23.9 15.03
28 136.202 (可変) 15.18
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 7.76662e-001 A 4= 3.17829e-005 A 6=-8.33555e-008 A 8=-1.21719e-009 A10= 1.59898e-010 A12=-2.09850e-012

第13面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.99200e-006 A 6= 1.81625e-006 A 8=-2.31634e-008 A10= 1.64207e-009

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.92032e-005 A 6= 1.26564e-006 A 8=-1.15990e-008 A10= 1.65715e-009

第22面
K =-7.69668e-001 A 4=-3.70313e-005 A 6= 8.27040e-007 A 8=-5.36566e-008 A10= 1.55393e-009 A12=-9.43912e-012

第23面
K = 1.15274e+000 A 4= 1.22175e-004 A 6= 3.94692e-006 A 8=-9.69229e-008 A10= 1.83580e-009

各種データ
ズーム比 3.78
広角 中間 望遠
焦点距離 15.09 25.00 57.00
Fナンバー 3.49 4.21 5.29
画角 36.09 23.75 10.92
像高 11.00 11.00 11.00
レンズ全長 77.06 83.88 96.00
BF 19.97 24.41 33.39

d 5 1.16 6.91 15.90
d12 11.20 6.99 1.10
d14 0.99 1.71 1.84
d21 4.45 2.76 2.05
d26 3.12 4.93 5.54
d28 19.97 24.41 33.39

入射瞳位置 19.68 32.70 66.87
射出瞳位置 -29.21 -25.91 -24.68
前側主点位置 30.14 45.28 67.92
後側主点位置 4.88 -0.59 -23.61

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 44.30 9.59 1.24 -4.65
L2 6 -9.30 9.55 0.87 -6.54
L3 13 20.39 1.92 0.64 -0.51
L4 15 -28.15 7.02 10.66 3.83
L5 22 25.00 6.47 -0.17 -4.13
L6 27 60.00 1.63 -0.33 -1.20

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -132.41
2 2 71.55
3 4 59.68
4 6 -10.93
5 8 -15.93
6 9 26.42
7 11 81.38
8 13 20.39
9 16 14.58
10 17 -963.82
11 18 -10.28
12 20 -40.53
13 22 14.00
14 24 37.59
15 25 -16.13
16 27 60.00


（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 35.084 1.20 1.92286 18.9 36.37
2 26.832 4.02 1.62299 58.2 33.49
3 50.777 0.15 32.34
4 22.210 4.21 1.60311 60.6 27.50
5 73.199 (可変) 26.59
6 70.695 0.70 1.80100 35.0 22.12
7 8.231 5.00 14.88
8 30.000 1.50 1.57501 41.5 14.36
9 160.000 (可変) 14.00
10 -32.768 0.60 1.78590 44.2 12.74
11 28.763 1.32 1.94595 18.0 12.40
12 -110.262 0.15 12.30
13* -197.968 1.78 1.48749 70.2 12.09
14 36.739 (可変) 11.21
15 29.522 1.50 1.60311 60.6 8.96
16 -42.862 0.80 9.01
17* 430.407 1.92 1.69350 53.2 8.97
18* -24.982 (可変) 8.90
19(絞り) ∞ 0.80 8.40
20* 9.146 3.89 1.51633 64.1 7.90
21 -17.980 0.60 1.83400 37.2 6.51
22 11.483 1.02 6.05
23 -21.641 0.70 1.83400 37.2 5.97
24 289.068 (可変) 5.99
25* 26.039 3.51 1.57250 57.7 8.42
26* -16.835 0.15 9.51
27 -117.949 2.11 1.51823 58.9 9.81
28 -11.288 0.70 1.80000 29.8 10.24
29 -42.019 4.14 11.06
30 45.028 1.63 1.80518 25.4 14.86
31 195.114 (可変) 15.13
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.75529e+001 A 4= 1.15849e-004 A 6= 4.22251e-007 A 8=-6.31976e-009 A10= 3.67241e-010 A12=-2.09850e-012

第17面
K =-1.28656e+004 A 4= 3.18590e-005 A 6=-2.26751e-007 A 8= 9.88770e-009 A10= 1.27797e-009

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.92032e-005 A 6= 1.26564e-006 A 8=-1.15990e-008 A10= 1.65715e-009

第20面
K = 1.79011e+000 A 4=-3.24018e-004 A 6=-5.50517e-007 A 8=-3.86077e-007

第25面
K = 2.09401e+001 A 4= 2.04380e-004 A 6=-4.88406e-007 A 8= 1.33541e-007 A10=-7.59142e-009 A12=-9.43912e-012

第26面
K =-9.77572e+000 A 4= 4.00578e-005 A 6= 1.03187e-005 A 8=-5.53616e-008 A10= 3.19041e-009

各種データ
ズーム比 3.47
広角 中間 望遠
焦点距離 15.00 23.41 52.00
Fナンバー 3.49 4.14 5.41
画角 36.26 25.17 11.94
像高 11.00 11.00 11.00
レンズ全長 76.53 79.90 91.20
BF 14.28 18.55 27.94

d 5 1.00 5.49 13.28
d 9 2.60 2.81 2.64
d14 11.46 6.85 0.50
d18 1.35 1.88 2.22
d24 1.73 0.20 0.50
d31 14.28 18.55 27.94

入射瞳位置 23.69 35.15 66.45
射出瞳位置 -22.13 -17.69 -18.46
前側主点位置 32.51 43.44 60.18
後側主点位置 -0.72 -4.87 -24.06

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 45.00 9.59 -0.18 -5.95
L2 6 -15.72 7.20 -0.72 -7.53
L3 10 -38.63 3.85 0.91 -1.41
L4 15 16.36 4.22 1.55 -1.42
L5 19 -18.00 7.01 8.57 2.12
L6 25 18.41 12.24 2.92 -6.90

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -132.88
2 2 85.80
3 4 51.27
4 6 -11.69
5 8 63.94
6 10 -19.41
7 11 24.23
8 13 -63.41
9 15 29.21
10 17 34.11
11 20 12.34
12 21 -8.33
13 23 -24.12
14 25 18.41
15 27 23.93
16 28 -19.49
17 30 72.35


表１に各数値実施例の条件式の値を示す。

次に、各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いた、デジタルカメラの実施形態を図９を用いて説明する。

図９において、２０はカメラ本体、２１は本発明のズームレンズによって構成された撮像光学系である。２２は撮像光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤなどの撮像素子（光電変換素子）である。２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段、２４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。

上記表示素子は液晶パネルなどによって構成され、撮像素子２２上に形成された被写体像が表示される。

このように本発明のズームレンズをビデオカメラなどの光学機器に適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

Ｌ１ 第１レンズ群、Ｌ２ 第２レンズ群、Ｌ３ 第３レンズ群、Ｌ４ 第４レンズ群、
Ｌ５ 第５レンズ群、Ｌ６ 第６レンズ群、
ｎ 後群に含まれる、最大屈折力有する負レンズ群、Ｌ3ｆ，Ｌ4ｆ 合焦成分、
ＩＰ 像面（CCD等に代表される固体撮像装置）、ＳＰ 開口絞り、
Ｓ サジタル像面、Ｍ メリディオナル像面、ｇ ｇ線

Claims (6)

1. 物体側から順に、第１正レンズ群、第２負レンズ群、後群で構成され、
   後群は、絞り、負レンズ群を順に有し、
   無限遠方から至近への合焦時には、
   後群に含まれる、絞りに対して物体側に配置された合成焦点距離が正の成分を駆動して合焦し、
   前記合焦を行う正の成分は広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、
   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。
   １．２＜｜βｆ｜＜６．０・・・（１）
   ０．１０＜｜ｆｎ｜/ｆｔ＜０．６０・・・（２）
   ただし、βｆは無限遠における合焦群の望遠端横倍率、ｆｎは絞りより像側に配置された負群の中で焦点距離の絶対値が最小となる群、ｆｔは望遠端焦点距離をあらわす。
2. 前記ズームレンズに関して、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。
   ０．００１＜|Σ｛ｆｔ/（ｖｉ・ｆｉ）｝|＜０．０９ ・・・（３）
   ただし、fiはフォーカス成分内の物体側からi番目のレンズの焦点距離、νiはフォーカス成分内の物体側からi番目のレンズの焦点距離をあらわす。
3. 前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
   ０．７<ｆ１/ｆｔ＜１．９・・・（４）
   ただし、ｆ１は１群焦点距離をあらわす。
4. 前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のズームレンズ。
   −７．０＜（Ｒｆ―Ｒｒ）/（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．５・・・（５）
   ただし、Ｒｆは合焦成分内の正の最大屈折力有するレンズの物体物体側曲率半径、Ｒｒは合焦成分内の正の最大屈折力有するレンズの物体像側曲率半径をあらわす。
5. 前記ズームレンズに関して、前記合焦成分は、２枚以下のレンズ成分からなることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のズームレンズ。
6. 前記ズームレンズに関して、第１レンズ群は物体側から順に凹、凸、凸レンズの少なくとも３枚で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のズームレンズ。