JP5115834B2 - ズームレンズ、光学機器、および結像方法 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられるズームレンズに関する。
近年、固体撮像素子を備えたデジタルスチルカメラ等の光学機器において携帯性が重視されるようになり、撮影レンズであるズームレンズの小型化が図られている。これに対し、高屈折率のガラスを用いて光学系全体の小型化を行う例も開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１−３１８３１５号公報
しかしながら、上述のような従来のズームレンズに対し、さらなる小型化の要望があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より小型な構成のズームレンズ、光学機器、および結像方法を提供することを目的とする。
このような目的達成のため、本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズにおいて、前記複数のレンズ群のうち最も物体側に配置された第１レンズ群と、前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に配置された第２レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍の際に、前記複数のレンズ群同士の間隔が変化し、前記ズームレンズを構成するレンズの屈折率平均値をｎｄａｖとし、前記第１レンズ群を構成するレンズの屈折率平均値をｎｄＧ１ａｖとしたとき、次式
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足している。
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足している。
また、上述の発明において、前記第１レンズ群が負の屈折力を有することが好ましい。
また、上述の発明において、前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、正の屈折力を有する前記第２レンズ群とから構成されることが好ましい。
さらにこのとき、最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
１．０＜（ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜２．０
の条件を満足することが好ましい。
１．０＜（ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜２．０
の条件を満足することが好ましい。
また、上述の発明において、前記第１レンズ群が正の屈折力を有していてもよい。
このとき、前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する前記第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とから構成されることが好ましい。
また、上述の発明において、前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる光学素子を有して構成されることが好ましい。
さらにこのとき、前記光学素子はプリズムであり、前記第１レンズ群を構成する光学部材の屈折率平均値が１．８５以上であることが好ましい。
また、上述の発明において、前記第１レンズ群が複数のレンズを有して構成されることが好ましい。
また、上述の発明において、前記第２レンズ群が複数のレンズを有して構成されることが好ましい。
また、上述の発明において、前記ズームレンズを構成する全てのレンズの数をＧＲｎとしたとき、次式
４＜ＧＲｎ＜１６
の条件を満足することが好ましい。
４＜ＧＲｎ＜１６
の条件を満足することが好ましい。
また、上述の発明において、前記第１レンズ群は、非球面のレンズを有して構成されることが好ましい。
また、上述の発明において、最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
３．０＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＜１０．０
の条件を満足することが好ましい。
３．０＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＜１０．０
の条件を満足することが好ましい。
また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器において、前記ズームレンズが本発明に係るズームレンズであることを特徴とする。
また、本発明に係る結像方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズを用いて、前記物体の像を所定の面上に結像させる結像方法であって、前記複数のレンズ群のうち最も物体側に第１レンズ群を配置し、前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に第２レンズ群を配置し、広角端から望遠端への変倍の際に、前記複数のレンズ群同士の間隔を変化させ、前記ズームレンズを構成するレンズの屈折率平均値をｎｄａｖとし、前記第１レンズ群を構成するレンズの屈折率平均値をｎｄＧ１ａｖとしたとき、次式
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足するようにしている。
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足するようにしている。
本発明によれば、ズームレンズをより小型にすることができる。
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。第１実施形態に係るズームレンズＺＬ１を備えたデジタルスチルカメラＣＭ１が図２１に示されている。このデジタルスチルカメラＣＭ１は、カメラ本体Ｂ１に内蔵された、被写体（物体）の像を像面Ｉ上に結像させるズームレンズＺＬ１と、像面Ｉに配設された固体撮像素子（図示せず）とを備えて構成される。なお、ズームレンズＺＬ１と像面Ｉとの間には、撮像素子における限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルタＬＰＳが配設される。
ズームレンズＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えて構成される。また、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら光軸に沿って移動するようになっている。
このように構成されるズームレンズＺＬ１において、ズームレンズを構成するレンズ成分の屈折率平均値をｎｄａｖとし、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズ成分の屈折率平均値をｎｄＧ１ａｖとしたとき、次の条件式（１）および条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
ｎｄａｖ≧１．８０ …（１）
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５ …（２）
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５ …（２）
この条件式（１）および条件式（２）で表される条件を満足することで、コンパクトな構成で高い結像性能を得ることが可能になり、ズームレンズおよび、これを備えた光学機器（デジタルスチルカメラＣＭ１）をより小型にすることができる。特に、ＣＣＤ等の固体撮像素子を備えたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の光学機器で、２．５〜３倍程度のズーム比を有するものにおいて、高い効果を得ることができる。
なお、条件式（１）は、ズームレンズを構成する全てのレンズ成分の屈折率平均値を規定している。ここで、屈折率平均値はレンズ成分の屈折率平均値であり、ローパスフィルタの屈折率は平均値に算入しない。条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、光学系全体を小さくしようとすると、各レンズ成分の曲率半径が小さくなり、製造が極めて困難になる。また、レンズ自体の保持も困難になるため、保持を容易にするためにレンズ中心厚を大きくしなくてはならなくなり、小型化が困難となる。また、曲率半径が小さくなることにより、倍率色収差、コマ収差、球面収差を良好に補正することが困難になり、好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を１．８２にすることがより好ましい。
条件式（２）は、最も物体側に配置された第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズ成分の屈折率平均値を規定している。条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズ成分の曲率半径が小さくなり、鏡筒部を収納する際にレンズが他部品に干渉するため、収納状態の大きさを小さくすることが困難になる。また、曲率半径が小さくなることにより、歪曲収差、非点収差、倍率色収差を良好に修正することが困難になり、好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を１．８６にすることがより好ましく、１．９０にすることがさらに好ましい。
また、条件式（２）の屈折率平均値はレンズ成分の屈折率平均値であり、プリズム等といったレンズ成分以外の光学素子の屈折率は平均値に算入しない。ただし、ズームレンズの小型化という観点から、第１レンズ群Ｇ１を構成する（前記光学素子およびレンズ成分を含む）光学部材の屈折率平均値は、１．８５以上であることが好ましく、１．８６以上がより好ましい。なお、光路を折り曲げるプリズム等の光学素子を有する場合、当該光学素子は第１レンズ群に設けられることが好ましい。このようにすれば、ズームレンズを適切に小型化することが可能になる。
また、このようなズームレンズＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１が複数のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが可能になる。
また、第１レンズ群Ｇ１の像面側に並ぶ第２レンズ群Ｇ２が複数のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、ズーミングによる球面収差および非点収差の変動を小さくすることが可能になる。
また、ズームレンズを構成する全てのレンズ成分の数をＧＲｎとしたとき、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。
４＜ＧＲｎ＜１６ …（３）
条件式（３）は、ズームレンズを構成する全てのレンズ成分の数を規定している。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、各レンズ群を構成するレンズ成分の数が少ないため、ズーミングによる倍率色収差、非点収差、球面収差、および軸上色収差の変動を小さくすることが困難になる。一方、条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、各レンズ群を構成するレンズ成分の数が多くなるため、収納時の大きさを小さくすることが困難になる。また、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが困難になる。
また、第１レンズ群Ｇ１は、非球面のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、各レンズ群を構成するレンズ成分の数を少なくすることが可能になる。また、ズーミングによるコマ収差および非点収差の変動を小さくすることも可能になる。
また、最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
２．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０ …（４）
条件式（４）は、最も広角端の全長であるＴＬｗと、最も望遠端の全長であるＴＬｔと、最も広角端の全系の焦点距離ｆｗと、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとの関係を規定している。条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、各レンズ群の間隔を確保することが困難になり、ズーミングによる倍率色収差、非点収差、球面収差、および軸上色収差の変動を小さくすることが困難になる。一方、条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、光学系の全長が長くなり、カメラ全体の小型化が困難になる。また、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが困難になる。なお、条件式（４）の下限値を３．５にすることがより好ましい。また、条件式（４）の上限値を５．０にすることがより好ましい。
また、最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。
３．０＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＜１０．０ …（５）
条件式（５）は、最も広角端の全長であるＴＬｗと、最も望遠端の全長であるＴＬｔと、最も広角端の全系の焦点距離ｆｗとの関係を規定している。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、各レンズ群の間隔を確保することが困難になり、ズーミングによる倍率色収差、非点収差、球面収差、および軸上色収差の変動を小さくすることが困難になる。一方、条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、光学系の全長が長くなり、カメラ全体の小型化が困難になる。また、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが困難になる。なお、条件式（５）の下限値を４．０にすることがより好ましい。また、条件式（５）の上限値を８．０にすることがより好ましい。
また、前述のように、第１レンズ群Ｇ１が負の屈折力を有している。さらに、ズームレンズＺＬ１を構成する複数のレンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。このような構成にすることにより、ズームレンズＺＬ１を適切に小型化することが可能になる。
またこのとき、最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次の条件式（６）で表される条件を満足することが好ましい。
１．０＜（ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜２．０ …（６）
条件式（６）は、最も広角端の全長であるＴＬｗと、最も望遠端の全長であるＴＬｔと、最も望遠端の全系の焦点距離ｆｔとの関係を規定している。条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、各レンズ群の間隔を確保することが困難になり、ズーミングによる倍率色収差、非点収差、球面収差、および軸上色収差の変動を小さくすることが困難になる。一方、条件式（６）の上限値を上回る条件である場合、光学系の全長が長くなり、カメラ全体の小型化が困難になる。また、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが困難になる。なお、条件式（６）の下限値を１．４にすることがより好ましい。また、条件式（６）の上限値を１．９にすることがより好ましい。
なお、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力を有していても構わない。そこで、ズームレンズの第２実施形態について以下に説明する。第２実施形態に係るズームレンズＺＬ２を備えたデジタルスチルカメラＣＭ２が図２２に示されている。第２実施形態のデジタルスチルカメラＣＭ２は、カメラ本体Ｂ２に内蔵された、被写体（物体）の像を像面Ｉ上に結像させるズームレンズＺＬ２と、像面Ｉに配設された固体撮像素子（図示せず）とを備えて構成される。なお、ズームレンズＺＬ２と像面Ｉとの間には、撮像素子における限界解像以上の空間周波数をカットするローパスフィルタＬＰＳが配設される。
第２実施形態のズームレンズＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えて構成される。また、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されるようになっている。
このように構成されるズームレンズＺＬ２においても、前述の条件式（１）および条件式（２）で表される条件を満足することにより、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また、前述の条件式（３）で表される条件を満足することにより、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。同様に、前述の条件式（４）で表される条件を満足することにより、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また同様に、前述の条件式（５）で表される条件を満足することにより、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
また、第２実施形態のズームレンズＺＬ２においても、第１レンズ群Ｇ１が複数のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、ズーミングによる倍率色収差の変動を小さくすることが可能になる。
また、第１レンズ群Ｇ１の像面側に並ぶ第２レンズ群Ｇ２が複数のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、ズーミングによる球面収差および非点収差の変動を小さくすることが可能になる。
また、第１レンズ群Ｇ１は、非球面のレンズ成分を有して構成されることが好ましい。このようにすれば、各レンズ群を構成するレンズ成分の数を少なくすることが可能になる。また、ズーミングによるコマ収差および非点収差の変動を小さくすることも可能になる。
前述のように、第２実施形態のズームレンズＺＬ２では、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力を有している。さらに、ズームレンズＺＬ２を構成する複数のレンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。このような構成にすることにより、ズームレンズＺＬ２を適切に小型化することが可能になる。
なお、第２実施形態のズームレンズＺＬ２のように、第１レンズ群Ｇ１から正の屈折力を持つ複数のレンズ群において、任意の面を回折面としてもよい。また、第１レンズ群Ｇ１から正の屈折力を持つ複数のレンズ群において、任意のレンズを、屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
（第１実施例）
以下、本願発明の第１実施例について図１〜図４および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、前述した第１実施形態のズームレンズＺＬ１と同様の構成であり、前述したように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えて構成される。そして、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら光軸に沿って移動するようになっている。
以下、本願発明の第１実施例について図１〜図４および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、前述した第１実施形態のズームレンズＺＬ１と同様の構成であり、前述したように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えて構成される。そして、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら光軸に沿って移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における負レンズＬ２２の物体側曲面に配設される。また、第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間に、前述のローパスフィルタＬＰＳが配設される。
以下の表１に、第１実施例における数値実施例を示す。表１において、［全体諸元］中、ｆは焦点距離、Ｂｆはバックフォーカス、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角をそれぞれ表わしている。また、［レンズ諸元］中、面番号は物体側からのレンズ面の番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、νはアッベ数、ｎはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表わしている。なお、「∞」は平面または開口を示し、空気の屈折率である「1.000000」の記載は省略している。また、表１における面番号１〜１４は、図１における面１〜１４と対応している。
さらに、［非球面データ］には、次式で非球面を表現した場合の非球面係数を示している。ここで、Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）、Κは円錐定数、そしてＣnはｎ次（ｎ＝４，６，８，１０）の非球面係数をそれぞれ示している。
X（ｙ）＝ｙ２／［ｒ×｛１＋（１−Κ×ｙ２／ｒ２）１／２｝］
＋Ｃ4×ｙ４＋Ｃ6×ｙ６＋Ｃ8×ｙ８＋Ｃ10×ｙ１０
＋Ｃ4×ｙ４＋Ｃ6×ｙ６＋Ｃ8×ｙ８＋Ｃ10×ｙ１０
また、［ズーミングデータ］には、広角端、中間焦点距離、望遠端の各状態における焦点距離、可変間隔の値を示す。なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。すなわち、単位は「ｍｍ」に限定されることなく他の適当な単位を用いることもできる。なお、第２〜第５実施例では、本実施例と同様の符号を用い説明を省略する。
（表１）
［全体諸元］
ｆ＝5.87000〜9.00000〜16.60000
Ｂｆ＝0.37000
ＦＮｏ＝2.91785〜3.44437〜4.84731
ω＝34.34595〜23.00975〜12.73744
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 33.0398 1.0000 40.80 1.883000
２ 5.0228 1.7500 （非球面）
３ 7.8944 1.6000 23.78 1.846660
４ 16.5416 Ｄ１
５ 4.6167 1.9000 53.31 1.693500
６ 312.8362 0.5500 （非球面）
７ −63.3312 1.1000 23.78 1.846660 （開口絞り）
８ 5.8710 0.3182
９ 19.4102 1.1500 40.73 1.806100
１０ −12.8483 Ｄ２
１１ ∞ 0.6000 64.20 1.516800
１２ ∞ 0.4000
１３ ∞ 0.5000 64.20 1.516800
１４ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
２ 0.1739 4.19490×10-4 1.79260×10-6 1.65300×10-7 -2.25210×10-9
６ 1.0000 9.63780×10-4 5.57530×10-6 -1.00140×10-5 7.29920×10-7
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.87000 9.00000 16.60000
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 13.76317 6.65535 0.55246
Ｄ２ 8.40924 10.66575 16.14482
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.81518
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.86483
条件式（３） ＧＲｎ＝5
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝3.68731
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝5.22540
条件式（６） （ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝1.84778
［全体諸元］
ｆ＝5.87000〜9.00000〜16.60000
Ｂｆ＝0.37000
ＦＮｏ＝2.91785〜3.44437〜4.84731
ω＝34.34595〜23.00975〜12.73744
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 33.0398 1.0000 40.80 1.883000
２ 5.0228 1.7500 （非球面）
３ 7.8944 1.6000 23.78 1.846660
４ 16.5416 Ｄ１
５ 4.6167 1.9000 53.31 1.693500
６ 312.8362 0.5500 （非球面）
７ −63.3312 1.1000 23.78 1.846660 （開口絞り）
８ 5.8710 0.3182
９ 19.4102 1.1500 40.73 1.806100
１０ −12.8483 Ｄ２
１１ ∞ 0.6000 64.20 1.516800
１２ ∞ 0.4000
１３ ∞ 0.5000 64.20 1.516800
１４ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
２ 0.1739 4.19490×10-4 1.79260×10-6 1.65300×10-7 -2.25210×10-9
６ 1.0000 9.63780×10-4 5.57530×10-6 -1.00140×10-5 7.29920×10-7
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.87000 9.00000 16.60000
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 13.76317 6.65535 0.55246
Ｄ２ 8.40924 10.66575 16.14482
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.81518
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.86483
条件式（３） ＧＲｎ＝5
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝3.68731
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝5.22540
条件式（６） （ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝1.84778
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。
図２、図３、および図４はそれぞれ、第１実施例において、広角端の無限遠撮影状態での諸収差図、中間焦点距離の無限遠撮影状態での諸収差図、および望遠端の無限遠撮影状態での諸収差図である。なお、各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様であり、第２〜第５実施例においては説明を省略する。そして、各収差図で示されるように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例について図５〜図８および表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第２実施例のズームレンズＺＬ１は、第２レンズ群の構成を除いて第１実施例のズームレンズＺＬ１と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第２実施例の第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２２の物体側曲面に配置される。
以下、本発明の第２実施例について図５〜図８および表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第２実施例のズームレンズＺＬ１は、第２レンズ群の構成を除いて第１実施例のズームレンズＺＬ１と同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第２実施例の第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２２の物体側曲面に配置される。
下の表２に、第２実施例における各レンズの諸元を示す。なお、表２における面番号１〜１４は、図５における面１〜１４と対応している。
（表２）
［全体諸元］
ｆ＝5.87000〜9.00000〜16.60000
Ｂｆ＝0.37000
ＦＮｏ＝2.93599〜3.47216〜4.90927
ω＝34.34533〜23.00966〜12.73751
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 33.0794 1.0000 40.80 1.883000
２ 5.0161 1.7500 （非球面）
３ 7.8804 1.6000 23.78 1.846660
４ 16.5416 Ｄ１
５ 4.4755 1.9000 53.31 1.693500
６ 24.0524 0.5500 （非球面）
７ 51.4019 1.0000 20.88 1.922860 （開口絞り）
８ 6.7080 0.3200
９ 18.6080 1.1500 40.73 1.806100
１０ −17.8934 Ｄ２ （非球面）
１１ ∞ 0.6000 64.20 1.516800
１２ ∞ 0.4000
１３ ∞ 0.5000 64.20 1.516800
１４ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
２ 0.1750 4.19880×10-4 1.28140×10-6 2.14520×10-7 -3.57350×10-9
６ 1.0000 8.22630E×10-4 1.00060×10-5 -9.91530×10-6 5.44200×10-7
１０ 23.7382 1.82960×10-3 7.60710×10-5 3.45900×10-5 -8.75540×10-7
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.87000 9.00000 16.60000
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 13.92570 6.81788 0.71499
Ｄ２ 8.42315 10.67966 16.15873
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.83042
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.86483
条件式（３） ＧＲｎ＝5
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝3.69633
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝5.23872
条件式（６） （ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝1.85249
［全体諸元］
ｆ＝5.87000〜9.00000〜16.60000
Ｂｆ＝0.37000
ＦＮｏ＝2.93599〜3.47216〜4.90927
ω＝34.34533〜23.00966〜12.73751
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 33.0794 1.0000 40.80 1.883000
２ 5.0161 1.7500 （非球面）
３ 7.8804 1.6000 23.78 1.846660
４ 16.5416 Ｄ１
５ 4.4755 1.9000 53.31 1.693500
６ 24.0524 0.5500 （非球面）
７ 51.4019 1.0000 20.88 1.922860 （開口絞り）
８ 6.7080 0.3200
９ 18.6080 1.1500 40.73 1.806100
１０ −17.8934 Ｄ２ （非球面）
１１ ∞ 0.6000 64.20 1.516800
１２ ∞ 0.4000
１３ ∞ 0.5000 64.20 1.516800
１４ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
２ 0.1750 4.19880×10-4 1.28140×10-6 2.14520×10-7 -3.57350×10-9
６ 1.0000 8.22630E×10-4 1.00060×10-5 -9.91530×10-6 5.44200×10-7
１０ 23.7382 1.82960×10-3 7.60710×10-5 3.45900×10-5 -8.75540×10-7
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.87000 9.00000 16.60000
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 13.92570 6.81788 0.71499
Ｄ２ 8.42315 10.67966 16.15873
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.83042
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.86483
条件式（３） ＧＲｎ＝5
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝3.69633
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝5.23872
条件式（６） （ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝1.85249
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。
図６、図７、および図８はそれぞれ、第２実施例において、広角端の無限遠撮影状態での諸収差図、中間焦点距離の無限遠撮影状態での諸収差図、および望遠端の無限遠撮影状態での諸収差図である。そして、各収差図で示されるように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ１は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
（第３実施例）
以下、本発明の第３実施例について図９〜図１２および表３を用いて説明する。図９は、第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第３実施例のズームレンズＺＬ２は、前述した第２実施形態のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、前述したように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えて構成される。また、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されている。なお、第３実施例のズームレンズＺＬ２は、光路を９０度折り曲げる構成であるが、図９ではこれを展開して示している。
以下、本発明の第３実施例について図９〜図１２および表３を用いて説明する。図９は、第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第３実施例のズームレンズＺＬ２は、前述した第２実施形態のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、前述したように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えて構成される。また、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）の際、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定されている。なお、第３実施例のズームレンズＺＬ２は、光路を９０度折り曲げる構成であるが、図９ではこれを展開して示している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３を接合させた接合レンズＬ２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３を接合させた接合レンズＬ３とから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１および像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２を接合させた接合レンズＬ４から構成される。第５レンズ群Ｇ５は、両凹形状の負レンズＬ５１および両凸形状の正レンズL５２を接合させた接合レンズＬ５から構成される。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３における最も物体側のレンズの近傍に配設され、広角端から望遠端へのズーミングの際、広角端から中間焦点距離までは固定で、その後中間焦点距離から望遠端までは第２レンズ群Ｇ２とともに移動するようになっている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、前述のローパスフィルタＬＰＳが配設される。
下の表３に、第３実施例における各レンズの諸元を示す。なお、表３における面番号１〜２７は、図９における面１〜２７と対応している。
（表３）
［全体諸元］
ｆ＝6.94220〜12.00076〜19.61658
Ｂｆ＝0.59948
ＦＮｏ＝3.71987〜3.53689〜4.69559
ω＝31.91337〜18.62619〜11.46372
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 17.4312 0.8000 25.46 2.000690
２ 8.2354 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000690
４ ∞ 0.2000
５ 15.7128 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −23.9370 Ｄ１ （非球面）
７ −19.1760 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9392 0.7100
９ −80.9570 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.6255 1.3500 25.46 2.000690
１１ 27.8470 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.2898 2.5000 59.44 1.583130 （非球面）
１４ −11.8097 0.2000 （非球面）
１５ 8.8076 2.5000 56.05 1.568829
１６ −10.7395 0.6000 31.31 1.903660
１７ 8.9118 Ｄ４
１８ 10.6467 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −7.2329 0.6000 25.46 2.000690
２０ −11.9754 Ｄ５
２１ −8.0256 0.6000 25.46 2.000690
２２ 7.6826 2.3000 17.98 1.945950
２３ −20.0633 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.10 1.516800
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -6.62010×10-5 -1.34460×10-7 1.95030×10-9 0.00000
６ 1.0000 -8.60100×10-5 3.50010×10-7 -4.63870×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.58570×10-4 -1.65880×10-5 3.58720×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.32160×10-4 -1.54030×10-5 0.00000 0.00000
１８ −3.5447 3.80330×10-4 -1.12040×10-5 2.11590×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94220 12.00076 19.61658
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80028 6.50053 10.23411
Ｄ２ 6.16452 1.00014 1.00014
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74099 3.17604 1.39989
Ｄ５ 1.35704 3.92204 5.69818
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92313
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.87506
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.20156
［全体諸元］
ｆ＝6.94220〜12.00076〜19.61658
Ｂｆ＝0.59948
ＦＮｏ＝3.71987〜3.53689〜4.69559
ω＝31.91337〜18.62619〜11.46372
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 17.4312 0.8000 25.46 2.000690
２ 8.2354 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000690
４ ∞ 0.2000
５ 15.7128 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −23.9370 Ｄ１ （非球面）
７ −19.1760 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9392 0.7100
９ −80.9570 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.6255 1.3500 25.46 2.000690
１１ 27.8470 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.2898 2.5000 59.44 1.583130 （非球面）
１４ −11.8097 0.2000 （非球面）
１５ 8.8076 2.5000 56.05 1.568829
１６ −10.7395 0.6000 31.31 1.903660
１７ 8.9118 Ｄ４
１８ 10.6467 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −7.2329 0.6000 25.46 2.000690
２０ −11.9754 Ｄ５
２１ −8.0256 0.6000 25.46 2.000690
２２ 7.6826 2.3000 17.98 1.945950
２３ −20.0633 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.10 1.516800
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -6.62010×10-5 -1.34460×10-7 1.95030×10-9 0.00000
６ 1.0000 -8.60100×10-5 3.50010×10-7 -4.63870×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.58570×10-4 -1.65880×10-5 3.58720×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.32160×10-4 -1.54030×10-5 0.00000 0.00000
１８ −3.5447 3.80330×10-4 -1.12040×10-5 2.11590×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94220 12.00076 19.61658
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80028 6.50053 10.23411
Ｄ２ 6.16452 1.00014 1.00014
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74099 3.17604 1.39989
Ｄ５ 1.35704 3.92204 5.69818
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92313
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.87506
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.20156
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（５）が全て満たされていることが分かる。
図１０、図１１、および図１２はそれぞれ、第３実施例において、広角端の無限遠撮影状態での諸収差図、中間焦点距離の無限遠撮影状態での諸収差図、および望遠端の無限遠撮影状態での諸収差図である。そして、各収差図で示されるように、第３実施例に係るズームレンズＺＬ２は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
（第４実施例）
以下、本発明の第４実施例について図１３〜図１６および表４を用いて説明する。図１３は、第４実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第４実施例のズームレンズＺＬ２は、第３実施例のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、各部に第３実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第４実施例について図１３〜図１６および表４を用いて説明する。図１３は、第４実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第４実施例のズームレンズＺＬ２は、第３実施例のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、各部に第３実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
下の表４に、第４実施例における各レンズの諸元を示す。なお、表４における面番号１〜２７は、図１３における面１〜２７と対応している。
（表４）
［全体諸元］
ｆ＝6.94219〜11.99998〜19.61565
Ｂｆ＝0.59998
ＦＮｏ＝3.72463〜3.54119〜4.70212
ω＝31.91229〜18.62556〜11.46410
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 18.8005 0.8000 25.46 2.000690
２ 8.5395 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000690
４ ∞ 0.2000
５ 15.5119 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −24.4048 Ｄ１ （非球面）
７ −19.9886 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9315 0.7100
９ −61.5185 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.7860 1.3500 25.46 2.000690
１１ 29.7103 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.1504 2.5000 59.44 1.583130 （非球面）
１４ −12.5408 0.2000 （非球面）
１５ 8.7465 2.5000 56.05 1.568829
１６ −12.9663 0.6000 31.31 1.903660
１７ 8.5922 Ｄ４
１８ 10.5314 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −6.9443 0.6000 25.46 2.000690
２０ −11.7412 Ｄ５
２１ −7.9335 0.6000 25.46 2.000690
２２ 8.0501 2.3000 17.98 1.945950
２３ −19.7209 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.10 1.516800
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -5.74590×10-5 -5.56500×10-7 1.12310×10-8 0.00000
６ 1.0000 -6.77990×10-5 -1.33990×10-7 6.59870×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.45410×10-4 -7.65390×10-6 -4.01050×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.84270×10-4 -7.37050×10-6 0.00000 0.00000
１８ 1.0747 -7.18170×10-5 -8.63640×10-6 2.76860×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94219 11.99998 19.61565
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80028 6.50053 10.23411
Ｄ２ 6.16453 1.00015 1.00015
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74098 3.17603 1.39988
Ｄ５ 1.35703 3.92203 5.69817
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92727
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.87513
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.20157
［全体諸元］
ｆ＝6.94219〜11.99998〜19.61565
Ｂｆ＝0.59998
ＦＮｏ＝3.72463〜3.54119〜4.70212
ω＝31.91229〜18.62556〜11.46410
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 18.8005 0.8000 25.46 2.000690
２ 8.5395 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000690
４ ∞ 0.2000
５ 15.5119 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −24.4048 Ｄ１ （非球面）
７ −19.9886 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9315 0.7100
９ −61.5185 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.7860 1.3500 25.46 2.000690
１１ 29.7103 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.1504 2.5000 59.44 1.583130 （非球面）
１４ −12.5408 0.2000 （非球面）
１５ 8.7465 2.5000 56.05 1.568829
１６ −12.9663 0.6000 31.31 1.903660
１７ 8.5922 Ｄ４
１８ 10.5314 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −6.9443 0.6000 25.46 2.000690
２０ −11.7412 Ｄ５
２１ −7.9335 0.6000 25.46 2.000690
２２ 8.0501 2.3000 17.98 1.945950
２３ −19.7209 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.10 1.516800
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -5.74590×10-5 -5.56500×10-7 1.12310×10-8 0.00000
６ 1.0000 -6.77990×10-5 -1.33990×10-7 6.59870×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.45410×10-4 -7.65390×10-6 -4.01050×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.84270×10-4 -7.37050×10-6 0.00000 0.00000
１８ 1.0747 -7.18170×10-5 -8.63640×10-6 2.76860×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94219 11.99998 19.61565
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80028 6.50053 10.23411
Ｄ２ 6.16453 1.00015 1.00015
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74098 3.17603 1.39988
Ｄ５ 1.35703 3.92203 5.69817
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92727
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.87513
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.20157
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（５）が全て満たされていることが分かる。
図１４、図１５、および図１６はそれぞれ、第４実施例において、広角端の無限遠撮影状態での諸収差図、中間焦点距離の無限遠撮影状態での諸収差図、および望遠端の無限遠撮影状態での諸収差図である。そして、各収差図で示されるように、第４実施例に係るズームレンズＺＬ２は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
（第５実施例）
以下、本発明の第５実施例について図１７〜図２０および表５を用いて説明する。図１７は、第５実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第５実施例のズームレンズＺＬ２は、第３実施例のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、各部に第３実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第５実施例について図１７〜図２０および表５を用いて説明する。図１７は、第５実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。なお、第５実施例のズームレンズＺＬ２は、第３実施例のズームレンズＺＬ２と同様の構成であり、各部に第３実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
下の表５に、第５実施例における各レンズの諸元を示す。なお、表５における面番号１〜２７は、図１７における面１〜２７と対応している。
（表５）
［全体諸元］
ｆ＝6.94219〜11.99998〜19.61565
Ｂｆ＝0.59998
ＦＮｏ＝3.72462〜3.54119〜4.70216
ω＝31.91221〜18.62543〜11.46404
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 18.8189 0.8000 25.46 2.000694
２ 8.5437 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000694
４ ∞ 0.2000
５ 15.5104 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −24.4098 Ｄ１ （非球面）
７ −19.9912 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9271 0.7100
９ −61.6899 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.7805 1.3500 25.46 2.000694
１１ 29.6842 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.1490 2.5000 59.46 1.583130 （非球面）
１４ −12.5528 0.2000 （非球面）
１５ 8.7443 2.5000 56.04 1.568829
１６ −13.0122 0.6000 31.31 1.903658
１７ 8.5865 Ｄ４
１８ 10.5303 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −6.9399 0.6000 25.46 2.000694
２０ −11.7369 Ｄ５
２１ −7.9336 0.6000 25.46 2.000694
２２ 8.0501 2.3000 17.98 1.945944
２３ −19.7207 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.19 1.516798
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -5.74340×10-5 -5.57880×10-7 1.16290×10-8 0.00000
６ 1.0000 -6.76660×10-5 -1.33000×10-7 6.92850×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.44040×10-4 -7.46620×10-6 -4.19530×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.86350×10-4 -7.21100×10-6 0.00000 0.00000
１８ 0.9151 -5.41070×10-5 -8.45650×10-6 2.74530×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94219 11.99998 19.61565
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80029 6.50054 10.23412
Ｄ２ 6.16453 1.00015 1.00015
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74098 3.17603 1.39988
Ｄ５ 1.35702 3.92202 5.69816
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92313
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.89076
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.23283
［全体諸元］
ｆ＝6.94219〜11.99998〜19.61565
Ｂｆ＝0.59998
ＦＮｏ＝3.72462〜3.54119〜4.70216
ω＝31.91221〜18.62543〜11.46404
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ν ｎ
１ 18.8189 0.8000 25.46 2.000694
２ 8.5437 1.8000
３ ∞ 7.4000 25.46 2.000694
４ ∞ 0.2000
５ 15.5104 2.2000 49.23 1.768020 （非球面）
６ −24.4098 Ｄ１ （非球面）
７ −19.9912 0.6000 52.32 1.755000
８ 8.9271 0.7100
９ −61.6899 0.6000 52.32 1.755000
１０ 6.7805 1.3500 25.46 2.000694
１１ 29.6842 Ｄ２
１２ ∞ Ｄ３ （開口絞り）
１３ 8.1490 2.5000 59.46 1.583130 （非球面）
１４ −12.5528 0.2000 （非球面）
１５ 8.7443 2.5000 56.04 1.568829
１６ −13.0122 0.6000 31.31 1.903658
１７ 8.5865 Ｄ４
１８ 10.5303 2.7000 67.05 1.592010 （非球面）
１９ −6.9399 0.6000 25.46 2.000694
２０ −11.7369 Ｄ５
２１ −7.9336 0.6000 25.46 2.000694
２２ 8.0501 2.3000 17.98 1.945944
２３ −19.7207 0.5528
２４ ∞ 0.6500 70.51 1.544370
２５ ∞ 1.5000
２６ ∞ 0.5000 64.19 1.516798
２７ ∞ Ｂｆ
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
５ 1.0000 -5.74340×10-5 -5.57880×10-7 1.16290×10-8 0.00000
６ 1.0000 -6.76660×10-5 -1.33000×10-7 6.92850×10-9 0.00000
１３ 1.0000 -2.44040×10-4 -7.46620×10-6 -4.19530×10-8 0.00000
１４ 1.0000 1.86350×10-4 -7.21100×10-6 0.00000 0.00000
１８ 0.9151 -5.41070×10-5 -8.45650×10-6 2.74530×10-7 0.00000
［ズーミングデータ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.94219 11.99998 19.61565
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ１ 0.80029 6.50054 10.23412
Ｄ２ 6.16453 1.00015 1.00015
Ｄ３ 4.46935 3.93342 0.19991
Ｄ４ 5.74098 3.17603 1.39988
Ｄ５ 1.35702 3.92202 5.69816
［条件式］
条件式（１） ｎｄａｖ＝1.822863
条件式（２） ｎｄＧ１ａｖ＝1.884355
プリズムを含む第１レンズ群の屈折率平均値＝1.92313
条件式（３） ＧＲｎ＝12
条件式（４） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＝4.89076
条件式（５） （ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＝7.23283
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（５）が全て満たされていることが分かる。
図１８、図１９、および図２０はそれぞれ、第５実施例において、広角端の無限遠撮影状態での諸収差図、中間焦点距離の無限遠撮影状態での諸収差図、および望遠端の無限遠撮影状態での諸収差図である。そして、各収差図で示されるように、第５実施例に係るズームレンズＺＬ２は、諸収差が良好に補正されていることがわかる。
なお、上述の各実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上述の各実施例において、ズームレンズとして２群および５群構成を示したが、他の群構成にも適用可能である。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等による）モーター駆動にも適している。特に、２群構成の場合は第１レンズ群を、５群構成の場合は第２または第４レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、２群構成の場合は第２レンズ群を、５群構成の場合は第２、第３、第４レンズ群のうちいずれかを防振レンズ群とするのが好ましい。
また、各レンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
また、開口絞りは、２群構成の場合は第２レンズ群の中に、５群構成の場合は第２レンズ群と第３レンズ群との間に配設されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
また、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高コントラストである高い光学性能を達成できる。
なお、本発明を分かりやすく説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。
ＣＭ１ デジタルスチルカメラ（光学機器の第１実施形態）
ＺＬ１ ズームレンズ（第１実施形態）
ＣＭ２ デジタルスチルカメラ（光学機器の第２実施形態）
ＺＬ２ ズームレンズ（第２実施形態）
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ 直角プリズム（光学素子）
ＺＬ１ ズームレンズ（第１実施形態）
ＣＭ２ デジタルスチルカメラ（光学機器の第２実施形態）
ＺＬ２ ズームレンズ（第２実施形態）
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ 直角プリズム（光学素子）
Claims (15)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズにおいて、
前記複数のレンズ群のうち最も物体側に配置された第１レンズ群と、
前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に配置された第２レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記複数のレンズ群同士の間隔が変化し、
前記ズームレンズを構成するレンズの屈折率平均値をｎｄａｖとし、前記第１レンズ群を構成するレンズの屈折率平均値をｎｄＧ１ａｖとしたとき、次式
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第１レンズ群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、正の屈折力を有する前記第２レンズ群とから構成されることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
- 最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
１．０＜（ＴＬｗ／ｆｔ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜２．０
の条件を満足することを特徴とする請求項２または３に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群が正の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する前記第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とから構成されることを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は、光路を折り曲げる光学素子を有して構成されることを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
- 前記光学素子はプリズムであり、前記第１レンズ群を構成する光学部材の屈折率平均値が１．８５以上であることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群が複数のレンズを有して構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群が複数のレンズを有して構成されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズを構成する全てのレンズの数をＧＲｎとしたとき、次式
４＜ＧＲｎ＜１６
の条件を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群は、非球面のレンズを有して構成されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとしたとき、次式
３．０＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｗ）／２＜１０．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器において、
前記ズームレンズが請求項１から１３のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする光学機器。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズを用いて、前記物体の像を所定の面上に結像させる結像方法であって、
前記複数のレンズ群のうち最も物体側に第１レンズ群を配置し、
前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に第２レンズ群を配置し、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記複数のレンズ群同士の間隔を変化させ、
前記ズームレンズを構成するレンズの屈折率平均値をｎｄａｖとし、前記第１レンズ群を構成するレンズの屈折率平均値をｎｄＧ１ａｖとしたとき、次式
ｎｄａｖ≧１．８２
ｎｄＧ１ａｖ≧１．８５
の条件を満足するとともに、
最も広角端の全長をＴＬｗとし、最も望遠端の全長をＴＬｔとし、最も広角端の全系の焦点距離をｆｗとし、最も望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
３．５＜（ＴＬｗ／ｆｗ＋ＴＬｔ／ｆｔ）／２＜６．０
の条件を満足するようにしたことを特徴とする結像方法。
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