JP4944594B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はズームレンズに関し、例えば、ビデオカメラ、銀塩写真用カメラそしてデジタルスチルカメラ等の撮像装置用の撮影レンズに好適なものである。

固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩フィルムを用いた銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系には、高ズーム比で全ズーム領域において高い光学性能を有したズームレンズが要求されている。

又、ビデオカメラにおいても、高画質な静止画像を記録することが望まれてきており、高ズーム比で高い光学性能のレンズ系であることが要求されている。

これらの要求に答えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、そして正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群より成る４群ズームレンズがある。この４群ズームレンズのうち、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群にて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行う所謂リアフォーカス式の４群ズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。

リアフォーカス式の４群ズームレンズは、比較的小型軽量のレンズ群を移動させてフォーカスを行うので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な焦点合わせが出来るという特徴がある。

このようなリアフォーカス式の４群ズームレンズにおいて、高ズーム比で全ズーム領域で高い光学性能を有したズームレンズが提案されている（特許文献４，５）。
特開平８−３０４７００号公報 特開２０００−１２１９４１号公報 特開２００３−２９５０５３号公報 特開平５−０６０９７１号公報 特開２００５−２４２０１４号公報

前述したリヤーフォーカス式の４群ズームレンズでは変倍作用をする第２レンズ群のレンズ構成が高ズーム比を確保しつつ、高い光学性能を得るのに大変重要になっている。

第２レンズ群を、物体側より像側へ順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面の方が大きい負の屈折力のレンズ、両レンズ面が凹面の負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとを接合した張り合わせレンズとするレンズ構成が知られている。このレンズ構成では、第２レンズ群の屈折力を強めた際に接合レンズ面での収差補正の負担が大きくなり過ぎ、全ズーム域で高い光学性能を実現するのが難しい。

これに対し、特許文献４、５では第２レンズ群を全体で３枚のレンズで接合レンズを含まないレンズ構成とし、全ズーム領域で高い光学性能を実現している。

特に、特許文献５では第２レンズ群中の正レンズの材料にアッベ数が２０より小さく、屈折率が１．９より高い材料を使用している。これにより第２レンズ群の屈折力を強め２０倍程度のズーム比を確保しつつ全ズーム領域で高い光学性能を得ている。

ここで、更に高ズーム比化を図る為には第１レンズ群と第２レンズ群との主点間隔を離す事が効果的である。その為には第１レンズ群の後側主点位置を物体側へ寄せるか、又は第２レンズ群の前側主点位置を像側へ寄せる方法がある。

特許文献４、５では第２レンズ群中の第２、第３レンズの間隔を空気とする事で、高ズーム比化を図りつつ、全ズーム領域で高い光学性能を実現しつつ、前玉有効径の小型化を効果的に図っている。このとき第１レンズ群のレンズ構成を適切に設定すると、後側主点位置を更に物体側へ寄せることができて、高いズーム比を得るのが容易となる。

特に第１レンズ群中の２枚の正レンズのシェイプファクターを適切に設定すると第１レンズ群の後側主点位置を更に物体側へ移動させることが容易となる。

本発明は、４群ズームレンズにおいて、高ズーム比で全ズーム領域にわたり高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、正の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより成り、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面の方が大きい負の屈折力の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズ、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面の方が大きい正の屈折力の第２３レンズより成り、前記第２２レンズと前記第２３レンズとの間は空気であり、前記第１２レンズと前記第１３レンズの焦点距離を各々ｆ１２、ｆ１３、前記第１３レンズの物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｒ１３ａ、Ｒ１３ｂ、前記第２レンズ群の広角端と望遠端での結像倍率を各々β２ｗ、β２ｔとするとき、
０．３６＜ｆ１２／ｆ１３＜０．５１
３．９＜（Ｒ１３ｂ＋Ｒ１３ａ）／（Ｒ１３ｂ−Ｒ１３ａ）＜６．０
３９．０＜β２ｔ／β２ｗ＜８４．７
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図、図２、図３、図４はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。この実施例１のズームレンズにおけるレンズ面の曲率半径（Ｒ）や、面間隔（Ｄ）、面の間の屈折率（Ｎ）及びアッベ数（ν）、そして、広角端及び望遠端での焦点距離（ｆ）、Ｆno（Ｆナンバー）、画角（２ω）を示したのが、以下の数値実施例１の表である。尚、数値実施例１の表において、ｆ、Ｆｎｏ、２ωに関しては、左側が広角端（ワイド端）におけるそれぞれの値を示しており、右側が望遠端（テレ端）におけるそれぞれの値を示している。数値実施例２、３の表においても同様である。

図５は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図６、図７、図８はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。この実施例２のズームレンズにおけるレンズ面の曲率半径（Ｒ）や、面間隔（Ｄ）、面の間の屈折率（Ｎ）及びアッベ数（ν）、そして、広角端及び望遠端での焦点距離（ｆ）、Ｆno（Ｆナンバー）、画角（２ω）を示したのが、以下の数値実施例２の表である。

図９は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。この実施例３のズームレンズにおけるレンズ面の曲率半径（Ｒ）や、面間隔（Ｄ）、面の間の屈折率（Ｎ）及びアッベ数（ν）、そして、広角端及び望遠端での焦点距離（ｆ）、Ｆno（Ｆナンバー）、画角（２ω）を示したのが、以下の数値実施例３の表である。

図１３は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。

尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に位置している。

Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。

収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。

ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影半画角である。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）が機構上光軸上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。

各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡を有するよう移動させて補正している。

また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。

このように第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間の空気の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

又、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。

尚、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３、そして開口絞りＳＰは、ズーミング及びフォーカスの為には光軸方向に移動しない。但し収差補正上必要に応じ移動させても良い。

各実施例のズームレンズのレンズ構成は、物体側より像側へ順に、次のとおりである。第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第１１レンズＧ１１と正の屈折力の第１２レンズＧ１２とを接合した接合レンズ、物体側の面が凸面でメニスカス形状の正の屈折力の第１３レンズＧ１３より成っている。

そして後述するように第１２レンズＧ１２と第１３レンズＧ１３の焦点距離ｆ１２、ｆ１３、レンズ形状等を適切に設定して高い光学性能を確保しつつ、高ズーム比化を容易にしている。

各実施例のズームタイプより成るズームレンズでは、第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成がズーミングにおける収差変動に大きく寄与する。

そこで各実施例では第２レンズ群Ｌ２を物体側から像側へ順に、次の如く構成している。屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面の方が大きい負の屈折力の第２１レンズＧ２１、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズＧ２２、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面の方が大きい正の屈折力の第２３レンズＧ２３より構成している。そして、第２２レンズＧ２２と第２３レンズＧ２３との間を空気としている。これによりズーミングに際し収差変動、特に歪曲収差の変動を少なくしている。

各実施例では第３レンズ群Ｌ３を物体側から像側へ順に、物体側と像側の面が凸形状の正の屈折力の第３１レンズＧ３１、物体側の面が凸でメニスカス形状の負の屈折力の第３２レンズＧ３２より構成している。

これによって広角端において、球面収差と軸上色収差の補正を行い、かつ広角端から望遠端までのズーム領域全域において、像面湾曲を補正している。

第４レンズ群Ｌ４を物体側から像側へ順に、物体側と像側の面が凸形状の正の屈折力の第４１レンズＧ４１と像側の面が凸でメニスカス形状の負の屈折力の第４２レンズより構成している。

これにより広角端における球面収差と軸上色収差を良好に補正していると共にズーム全域において倍率色収差の変動を抑えている。

又、第４レンズ群Ｌ４でフォーカスするときの収差変動が少なくなるようにしている。

次に各実施例の前述した特徴以外の特徴について説明する。

本発明のズームレンズは、前述したように、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有している。そして、ズーミングに際して、その第２、第４レンズ群が移動する構成となっている。更に、第１レンズ群は物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、正の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより構成されている。また第２レンズ群は物体側から順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面の方が大きい負の屈折力の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズ、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面の方が大きい正の屈折力の第２３レンズより成る。尚、その第２２レンズと第２３レンズとの間は空気である（つまり第２２レンズと第２３レンズとは接合レンズではない）。このような構成のズームレンズであって、且つ以下に記載した条件式を満足するとより好ましい。特に、前述の課題を解決するために、条件式（１）、（２）を満足していることが望ましい。その他の条件式（３）〜（７）は、前述の課題を解決するために必須の要件では無く、ズームレンズに要求される様々な技術課題を解決する上で、本実施例にとってより好ましい付加的な要件である。

第１２レンズＧ１２と第１３レンズＧ１３の焦点距離を各々ｆ１２、ｆ１３とする。

第１３レンズＧ１３の物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｒ１３ａ、Ｒ１３ｂとする。

このとき、
０．３６＜ｆ１２／ｆ１３＜０．５１ ‥‥‥（１）
３．９＜（Ｒ１３ｂ＋Ｒ１３ａ）／（Ｒ１３ｂ−Ｒ１３ａ）＜６．０ ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。

ここでレンズの焦点距離とは、接合レンズのときは分離し、空気中に配置したときの値である。

条件式（１）と条件式（２）は共に高ズーム比を効率的に得る為のものである。条件式（１）の上限値を超えた場合、第１３レンズＧ１３の正の屈折力が大きくなりすぎて第１レンズ群Ｌ１の後側主点位置が像側へ移動してしまう。

その結果、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の主点間隔が狭まり、望遠端の焦点距離が短くなってしまい高いズーム比化が難しくなる。

逆に下限値を超えた場合、第１３レンズＧ１３の屈折力が小さくなりすぎて第１３レンズＧ１３による収差補正効果が不十分となる。

条件式（２）の上限値を超えた場合、第１３レンズの物体側の面の正の屈折力と像側の面の負の屈折力がそれぞれ大きくなり高次収差の補正が困難となる。逆に下限値を超えた場合、第１３レンズＧ１３の像側の負の屈折力が小さくなりすぎて第１レンズ群Ｌ１の後側主点位置が像側へ移動してしまい高ズーム比化が難しくなる。

第２１レンズＧ２１と第２２レンズＧ２２の焦点距離を各々ｆ２１、ｆ２２とする。

第２２レンズＧ２２の像側の面の曲率半径をＲ２２ｂとする。

第２３レンズＧ２３の物体側の面の曲率半径をＲ２３ａとする。
このとき、
０．４３＜ｆ２１／ｆ２２＜０．７９ ‥‥‥（３）
０．９５＜Ｒ２２ｂ／Ｒ２３ａ＜２．７５ ‥‥‥（４）
なる条件式を満足している。

条件式（３）はズーミングの際、収差変動、特に広角端において収差補正を良好に行なう為のものである。

条件式（３）の上限値を超えた場合、広角端において非点格差を補正するのが困難となる。逆に下限値を超えた場合、広角端において歪曲収差を補正するのが困難となる。

条件式（４）はズーミングの際、収差変動を良好に補正する為のものである。条件式（３）では第２１レンズＧ２１と第２２レンズＧ２２の好適な屈折力配分を規定している。そして、更に条件式（４）で各レンズ面の曲率半径Ｒ２２ｂとＲ２３ａの比率を大きく崩さない事によりズーミングに際し像面湾曲の変動を良好に補正している。

条件式（４）の上限値を超えた場合、負の像面湾曲が大きくなり、逆に下限値を超えた場合、正の像面湾曲が大きくなるので良くない。

第２３レンズＧ２３の材料の屈折率とアッベ数を各々Ｎ２３、ν２３とする。このとき
ν２３＜２０ ‥‥‥（５）
Ｎ２３＞１．９ ‥‥‥（６）
なる条件式を満足している。

条件式（５）は第２レンズ群Ｌ２を構成する３つのレンズのうち、正レンズを１枚として色収差の補正を効果的に行なう為のものである。条件式（５）の上限値を超えた場合、第２レンズ群Ｌ２内において色消し効果が弱くなりズーミングに際し色収差の変動が大きくなってしまう。

条件式（６）は第２レンズ群Ｌ２を構成する３つのレンズのうち、正レンズを１枚としてズーミングにおける収差変動を良好に補正する為のものである。条件式（６）の下限値を超えた場合、ズーミングにおけるコマ収差の変動を補正する事が困難となる。

第２レンズ群Ｌ２の広角端と望遠端での結像倍率を各々β２ｗ、β２ｔとする。このとき
３９．０＜β２ｔ／β２ｗ＜８４．７ ‥‥‥（７）
なる条件式を満足している。

条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２のズーミングに際しての結像倍率の変動範囲を規定する為のものである。

条件式（７）の上限値を超えた場合、高ズーム比化には有利となるが全ズーム範囲にわたり収差補正が困難となってくる。逆に下限値を超えた場合、所望のズーム比を確保するのが難しくなる。

尚、条件式（１）〜（７）の数値範囲を以下の如く特定するのが更に望ましい。

０．３８＜ｆ１２／ｆ１３＜０．４９ ‥‥‥（１ａ）
４．１＜（Ｒ１３ｂ＋Ｒ１３ａ）／（Ｒ１３ｂ−Ｒ１３ａ）＜５．７ ‥‥（２ａ）
０．４５＜ｆ２１／ｆ２２＜０．７５ ‥‥‥（３ａ）
１．００＜Ｒ２２ｂ／Ｒ２３ａ＜２．６０ ‥‥‥（４ａ）
ν２３＜１９ ‥‥‥（５ａ）
Ｎ２３＞１．９１ ‥‥‥（６ａ）
４２．０＜β２ｔ／β２ｗ＜８０．０ ‥‥‥（７ａ）
尚、各実施例において第１レンズ群Ｌ１の物体側又は第４レンズ群Ｌ４の像側の少なくとも一方にコンバーターレンズやクローズアップレンズ等のレンズ群を配置しても良い。

以下に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、Ｒｉは第ｉ番目（第Ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。

又、数値実施例１〜３では最も像側の２つの面は光学ブロックに相当する平面である。

非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をｋ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’としたとき、

なる式で表している。

また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０^−Ｚ」を意味する。
又、数値実施例１〜３における前述の各条件式の計算結果を表１に示す。

数値実施例1
f = 2.66 〜 91.98 Fno = 2.06 〜 5.25 2ω = 57.8゜〜 1.8゜

R 1 = 37.258 D 1 = 1.05 N 1 = 1.805181 ν 1 = 25.4
R 2 = 18.480 D 2 = 4.21 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = -651.893 D 3 = 0.25
R 4 = 18.345 D 4 = 1.80 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 29.550 D 5 = 可変
R 6 = 27.500 D 6 = 0.60 N 4 = 1.834807 ν 4 = 42.7
R 7 = 4.076 D 7 = 1.72
R 8 = -45.434 D 8 = 0.60 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 9 = 7.660 D 9 = 0.75
R10 = 7.275 D10 = 1.29 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 17.489 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.10
R13 = 9.929 D13 = 2.75 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -21.867 D14 = 0.65
R15 = 12.114 D15 = 0.60 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 7.614 D16 = 可変
R17 = 13.393 D17 = 2.90 N 9 = 1.518229 ν 9 = 58.9
R18 = -5.225 D18 = 0.60 N10 = 1.846660 ν10 = 23.9
R19 = -8.241 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 2.13 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞

＼焦点距離 2.66 15.08 91.98
可変間隔＼
D 5 0.65 15.94 22.49
D11 23.14 7.85 1.30
D16 7.68 3.62 11.45
D19 5.97 10.04 2.21

非球面係数
R13 k =-1.18213e+00 A'=0.00000e+00 B'=2.41938e-06 C'=-4.67393e-07
D'= 1.84465e-08

R14 k =-1.33778e+01 A'=0.00000e+00 B'=-1.79477e-06 C'=0.00000e+00
D'= 0.00000e+00


数値実施例2
f = 2.35 〜 92.79 Fno = 2.06 〜 4.50 2ω = 64.0゜〜 1.8゜

R 1 = 36.609 D 1 = 1.10 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 19.994 D 2 = 5.32 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = -517.036 D 3 = 0.20
R 4 = 19.228 D 4 = 1.95 N 3 = 1.712995 ν 3 = 53.9
R 5 = 30.836 D 5 = 可変
R 6 = 32.447 D 6 = 0.60 N 4 = 1.882997 ν 4 = 40.8
R 7 = 4.188 D 7 = 2.04
R 8 = -29.415 D 8 = 0.60 N 5 = 1.712995 ν 5 = 53.9
R 9 = 8.471 D 9 = 0.74
R10 = 7.381 D10 = 1.30 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 14.649 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.10
R13 = 10.789 D13 = 2.55 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -31.463 D14 = 0.54
R15 = 9.849 D15 = 0.60 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 7.483 D16 = 可変
R17 = 13.608 D17 = 2.74 N 9 = 1.563839 ν 9 = 60.7
R18 = -4.836 D18 = 0.70 N10 = 1.846660 ν10 = 23.9
R19 = -8.380 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 2.13 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞

＼焦点距離 2.35 14.91 92.79
可変間隔＼
D 5 0.65 16.49 22.65
D11 23.10 7.26 1.10
D16 7.31 3.50 10.80
D19 5.69 9.49 2.19

非球面係数
R13 k =-9.91076e-01 A'=0.00000e+00 B'=-2.11851e-05 C'=2.76243e-06
D'=-2.40692e-07

R14 k =-2.34787e+01 A'=0.00000e+00 B'=-5.33175e-06 C'=1.54483e-06
D'=-2.45265e-07


数値実施例3
f = 2.66 〜 65.63 Fno = 1.85 〜 4.37 2ω = 57.9゜〜 2.6゜

R 1 = 25.805 D 1 = 0.95 N 1 = 1.922860 ν 1 = 18.9
R 2 = 16.574 D 2 = 3.41 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 =-12275.062 D 3 = 0.20
R 4 = 15.199 D 4 = 1.35 N 3 = 1.882997 ν 3 = 40.8
R 5 = 21.967 D 5 = 可変
R 6 = 20.561 D 6 = 0.55 N 4 = 1.882997 ν 4 = 40.8
R 7 = 3.432 D 7 = 1.89
R 8 = -11.259 D 8 = 0.50 N 5 = 1.712995 ν 5 = 53.9
R 9 = 19.044 D 9 = 0.50
R10 = 7.621 D10 = 1.29 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 15.575 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.10
R13 = 9.622 D13 = 2.53 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -24.658 D14 = 0.49
R15 = 8.822 D15 = 0.60 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 6.574 D16 = 可変
R17 = 15.045 D17 = 2.68 N 9 = 1.696797 ν 9 = 55.5
R18 = -5.495 D18 = 0.50 N10 = 1.846660 ν10 = 23.9
R19 = -12.002 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 2.13 N11 = 1.516330 ν11 = 64.1
R21 = ∞

＼焦点距離 2.66 13.82 65.63
可変間隔＼
D 5 0.60 11.66 16.40
D11 16.90 5.84 1.10
D16 6.20 3.10 9.39
D19 5.40 8.50 2.21

非球面係数
R13 k =-8.60045e-01 A'=0.00000e+00 B'=-7.27199e-06 C'=1.79924e-06
D'=-3.91808e-08

R14 k =-2.10746e+01 A'=0.00000e+00 B'=1.56572e-05 C'=8.27373e-07
D'=-1.75531e-08

以上説明した様に、各実施例によれば、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズーム比が２５〜４０倍程度のズームレンズを実現する事ができる。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態を図１３を用いて説明する。

図１３において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段である。１４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等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。

この様に本発明のズームレンズをビデオカメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。

数値実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 数値実施例１のズームレンズの広角端における収差図 数値実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差図 数値実施例１の望遠端における収差図 数値実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 数値実施例２のズームレンズの広角端における収差図 数値実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差図 数値実施例２の望遠端における収差図 数値実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 数値実施例３のズームレンズの広角端における収差図 数値実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差図 数値実施例３の望遠端における収差図 本発明のズームレンズをビデオカメラに適用した場合の実施形態を説明するための概略図

符号の説明

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
ＳＰ 絞り
Ｇ フィルター類
ＩＰ 像面

Claims (4)

1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、正の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより成り、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面の方が大きい負の屈折力の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズ、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面の方が大きい正の屈折力の第２３レンズより成り、前記第２２レンズと前記第２３レンズとの間は空気であり、前記第１２レンズと前記第１３レンズの焦点距離を各々ｆ１２、ｆ１３、前記第１３レンズの物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｒ１３ａ、Ｒ１３ｂ、前記第２レンズ群の広角端と望遠端での結像倍率を各々β２ｗ、β２ｔとするとき、
   ０．３６＜ｆ１２／ｆ１３＜０．５１
   ３．９＜（Ｒ１３ｂ＋Ｒ１３ａ）／（Ｒ１３ｂ−Ｒ１３ａ）＜６．０
   ３９．０＜β２ｔ／β２ｗ＜８４．７
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２１レンズと前記第２２レンズの焦点距離を各々ｆ２１、ｆ２２、前記第２２レンズの像側の面の曲率半径をＲ２２ｂ、前記第２３レンズの物体側の面の曲率半径をＲ２３ａとするとき、
   ０．４３＜ｆ２１／ｆ２２＜０．７９
   ０．９５＜Ｒ２２ｂ／Ｒ２３ａ＜２．７５
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第２３レンズの材料の屈折率とアッベ数を各々Ｎ２３、ν２３とするとき、
   ν２３＜２０
   Ｎ２３＞１．９
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 請求項１から３のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。