JP5201809B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関し、例えば写真用カメラや、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮影光学系として好適なものである。
バックフォーカス(無限遠物点におけるレンズ最終面から近軸像面までの距離)が比較的長く、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。
このうち、物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力の5つのレンズ群で構成される、5群ズームレンズが知られている(特許文献1、2)。
又、物体側より順に、正、負、正、正、負、正の屈折力の6つのレンズ群で構成される、6群ズームレンズが知られている(特許文献3)。
一方、ズームレンズに手ぶれなどの偶発的な振動が伝わると撮影画像にブレが生じる。従来、この偶発的な振動による画像のぶれを補償する機構(防振機構)を具備し、高画質化を図ったズームレンズが種々と提案されている。
このうち、物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る4群ズームレンズにおいて、第3レンズ群の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させることにより像ぶれ補正(防振)を行うズームレンズが知られている(特許文献4)。
又、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負の屈折力のレンズ群より成る5群ズームレンズにおいて、第2レンズ群の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて像ブレを補正するズームレンズが知られている(特許文献5)。
又、物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る5群ズームレンズにおいて、第4レンズ群を光軸と垂直方向に移動させて画像のぶれを補償するズームレンズが知られている(特許文献6)。
特開2004−212512号公報 特開2005−107262号公報 特開2005−242015号公報 特開平09−230236号公報 特開平09−230237号公報 特開平10−090601号公報
近年、デジタル一眼レフカメラ用のズームレンズは高ズーム比化と撮影される像の高画質化、そして所定の長さのバックフォーカスを有することが強く求められている。
一般にズームレンズにおいて、各レンズ群の屈折力を強めれば所定のズーム比を得るための各レンズ群の移動量が少なくなる為、レンズ全長の短縮化を図りつつ、高ズーム比化が容易となる。
しかしながら単に各レンズ群の屈折力を強めると、ズーミング(変倍)に伴う収差変動が大きくなり、特に高ズーム比化を図る際には全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を得るのが難しくなってくる。
また、十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ高ズーム比化を図ると、レンズ系全体が広角端においてレトロフォーカス型が強くなり易く、広角端における倍率色収差が悪化してくる。
一方、ズームレンズの一部のレンズ群を防振レンズ群とし、光軸に対して垂直方向に平行偏心させて画像ぶれの補正を行うズームレンズにおいては、比較的容易に画像ぶれを補正することができる利点がある。
しかしながらズームレンズのレンズ構成及び防振のために移動させる防振レンズ群のレンズ構成が適切でないと、防振時において、偏心収差の発生量が多くなり、光学性能が低下してくる。
特に偏心色収差の発生が多いと防振時の光学性能が大きく低下してくる。
このため、防振機能を有するズームレンズでは、全体のレンズ構成や防振用のレンズ群の構成を適切に設定することが重要になってくる。
本発明は、高ズーム比で所定の長さのバックフォーカスを有し、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した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。
この他、本発明は振動補償(防振)の為の機構を具備し、振動補償時に良好な画像を得ることができる防振機能を有したズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、広角端に比べて望遠端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が広くなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が狭くなり、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が狭くなるように各レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群により構成される中間レンズユニットは、全ズーム範囲において正の屈折力を有し、前記第レンズ群は光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ部Gisを有しており、前記レンズ部Gisの焦点距離をfis、前記第レンズ群の焦点距離をfrn1、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
−0.4<fis/ft<−0.1
1.1<fis/frn<3.0
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、高ズーム比で所定の長さのバックフォーカスを有し、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した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は本発明の参考例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はそれぞれ参考例1のズームレンズの広角端、望遠端(長焦点距離端)における収差図である。
以下、収差図において(A)、(B)は各々基準状態(物体距離無限遠)の縦収差図と横収差図である。又、収差図において(C)は無限遠物体を画角0.3度分に相当する像位置を変化させたときの(防振状態)の横収差図である。
図4は本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図5、図6はそれぞれ実施例のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。
図7は本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図8、図9はそれぞれ実施例のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。
図10は本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図11、図12はそれぞれ実施例のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。
図13は本発明の参考例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図14、図15はそれぞれ参考例2のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。
図16は本発明の参考例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図17、図
18はそれぞれ参考例3のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。
図19は本発明のズームレンズを備えるカメラ(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ビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
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。
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レンズ群である。LCはズーミングに際して移動する1群以上のレンズ群から構成され、全ズーム範囲にて全体として正の屈折力の中間レンズユニットである。LRは正の屈折力の後方レンズ群である。
尚、以下の説明においてレンズ群とは、単一又は複数のレンズより成る集合体であり、ズーミングに際して隣接するレンズ群とは独立に移動するものをいう。
各実施例のズームレンズは、広角端に対し、望遠端での第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔が広く、第2レンズ群L2と中間レンズユニットLCとの間隔が狭くなる。又、中間レンズユニットと後方レンズ群との間隔が狭くなるように各レンズ群が移動してズーミングを行っている。
中間レンズユニットLCは光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を光軸と垂直方向に変位させる負の屈折力のレンズ部(防振レンズ部)を有している。
各実施例においてフォーカスは第2レンズ群L2を光軸に沿って移動させて行っている。
次に、図1、図16の参考例1、3のレンズ構成について説明する。
図1、図16のレンズ断面図において、L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、LCは正の屈折力の中間レンズユニット、LRは正の屈折力の後方レンズ群(第6レンズ群)である。
中間レンズユニットLCは、物体側から像側へ順に正の屈折力のレンズ群(第3レンズ群)rp1、負の屈折力のレンズ群(第4レンズ群)rn11、負の屈折力のレンズ群(第5レンズ群)rn12を有している。
レンズ群rn11は、正レンズと負レンズとの接合レンズより成り、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を光軸と垂直方向に変位させる防振レンズ部(GIS)である。
開口絞りSPはレンズ群rp1の物体側に位置している。
広角端に比べ望遠端において第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔が広くなる。又、第2レンズ群L2とレンズ群rp1との間隔が狭く、レンズ群rp1とレンズ群rn11との間隔が広く、レンズ群rn11とレンズ群rn12との間隔が広くなる。又、レンズ群rn12と後方レンズ群LRとの間隔が狭くなるように各レンズ群が物体側へ移動してズーミングを行っている。
ズーミングに際してレンズ群rp1と後方レンズ群LRは一体的に移動している。開口絞りSPはズーミングに際してレンズ群rp1と一体的に移動している。
後方レンズ群LRの焦点距離をfrpとする。レンズ部Gis(レンズ群rn11)の焦点距離をfrn11とする。望遠端におけるズームレンズ(全系)の焦点距離をftとする。このとき、
0.05<frp/ft<0.3 ‥‥‥(1)
−0.4<frn11/ft<−0.1 ‥‥‥(4')
なる条件を満足している。
又、広角端から望遠端へのズーミングにおける後方レンズ群LRの光軸方向の移動量をMrpとする。
但し、移動量Mrpの符号は物体側へ移動するときを負と、像側へ移動するときを正とする。
後方レンズ群LR中の1つの正レンズの材料のアッベ数をνdpとする。このとき
72<νdp<97 ‥‥‥(2)
−0.3<Mrp/ft<−0.05 ‥‥‥(3)
なる条件を満足している。
図4、図7、図10の実施例1、2、3のレンズ構成について説明する。図4、図7、図10のレンズ断面図において、L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、LCは正の屈折力の中間レンズユニット、LRは正の屈折力の後方のレンズ群(第5レンズ群)である。
中間レンズユニットLCは物体側から像側へ順に正の屈折力のレンズ群(第3レンズ群)rp1、負の屈折力のレンズ群(第4レンズ群)rn1より構成されている。
レンズ群rn1は、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を光軸と垂直方向に変位させる負の屈折力のレンズ部Gisを有している。レンズ部Gisは正レンズと負レンズとの接合レンズより成っている。開口絞りSPはレンズ群rp1の物体側に位置している。
広角端に比べ望遠端において、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔が広くなる。又、第2レンズ群L2とレンズ群rp1との間隔が狭く、レンズ群rp1とレンズ群rn1との間隔が広く、レンズ群rn1と後方レンズ群LRとの間隔が狭くなるように、各レンズ群が物体側へ移動してズーミングを行っている。
ズーミングに際してレンズ群rp1と後方レンズ群LRは一体的に移動している。
開口絞りSPは、ズーミングに際してレンズ群rp1と一体的に移動している。
後方レンズ群LRの焦点距離をfrpとする。レンズ部Gisの焦点距離をfisとする。望遠端におけるズームレンズの焦点距離をftとする。このとき、
0.05<frp/ft<0.3 ‥‥‥(1)
−0.4<fis/ft<−0.1 ‥‥‥(4)
なる条件を満足している。
又、レンズ群rn1の焦点距離をfrn1とするとき
1.1<fis/frn1<3.0 ‥‥‥(5)
なる条件を満足している。
又、広角端から望遠端へのズーミングにおける後方レンズ群LRの光軸方向の移動量をMrpとする。
後方レンズ群LR中の1つの正レンズの材料のアッベ数をνdpとする。
72<νdp<97 ‥‥‥(2)
−0.3<Mrp/ft<−0.05 ‥‥‥(3)
なる条件のうち1以上を満足している。
図13の参考例2のレンズ構成について説明する。
図13のレンズ断面図において、L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、LCは正の屈折力の中間レンズユニット(第3レンズ群)、LRは正の屈折力の後方レンズ群(第4レンズ群)である。
中間レンズユニットLCは光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を変位させる負の屈折力のレンズ部Gisを有している。
レンズ部Gisは正レンズと負レンズの接合レンズより成っている。開口絞りSPは中間レンズユニットLCの物体側に位置している。
広角端に比べ望遠端において第1レンズ群L1と第2レンズ群L2との間隔が広くなる。又、第2レンズ群L2と中間レンズユニットLCとの間隔が狭く、中間レンズユニットLCと後方レンズ群LRとの間隔が狭くなるように各レンズ群と中間レンズユニットLCが物体側へ移動してズーミングを行っている。
開口絞りSPはズーミングに際して中間レンズユニットLCと一体的に移動している。
広角端から望遠端へのズーミングにおける後方レンズ群LRの光軸方向の移動量をMrpとする。
後方レンズ群LRの焦点距離をfrpとする。後方レンズ群LR中の1つの正レンズの材料のアッベ数をνdpとする。望遠端におけるズームレンズの焦点距離をftとする。このとき、
0.05<frp/ft<0.3 ‥‥‥(1)
72<νdp<97 ‥‥‥(2)
−0.3<Mrp/ft<−0.05 ‥‥‥(3)
なる条件のうち1以上を満足している。
レンズ部Gisの焦点距離をfisとする。このとき、
−0.4<fis/ft<−0.1 ‥‥‥(4)
なる条件を満足している。
又、各実施例及び各参考例においては、次の条件のうち1以上を満足している。
後方レンズ群LRは、1以上の正レンズと1枚の負レンズを有し、1以上の正レンズのうち材料の分散が最も低い正レンズの焦点距離をfp、負レンズの材料のアッベ数をνdnとする。
第1レンズ群L1の焦点距離をf1、第2レンズ群L2の焦点距離をf2とする。
このとき
0.05<fp/frp<2.0 ‥‥‥(6)
34<νdn<60 ‥‥‥(7)
−0.15<f2/ft<−0.04 ‥‥‥(8)
0.3<f1/ft<0.8 ‥‥‥(9)
なる条件のうち1以上を満足している。
次に前述した各条件式の技術的な意味について説明する。
各実施例では、最も像側に正の屈折力の後方レンズ群LRの屈折力を強めて、広角端においてレトロフォーカス型を形成し、十分な長さのバックフォーカスを確保している。しかしながら、最も像側の後方レンズ群LRの屈折力を強めると広角端における倍率色収差が悪化する。そこで各実施例では、条件式(1)、(2)を満足することにより、所定の長さのバックフォーカスを確保しつつ、後方レンズ群LR中の正レンズの材質を適切に設定することで良好な光学性能を実現している。
条件式(1)は後方レンズ群LRの焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比に関し、主に十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ良好な光学性能を維持するためのものである。
条件式(1)の下限値を超えると後方レンズ群LRの屈折力が強くなり過ぎて歪曲収差と像面湾曲が増大し、これらを補正するのが困難となるため良くない。
また、上限値を越えて後方レンズ群LRの屈折力が弱くなり過ぎると、特に広角端においてバックフォーカスを確保するのが困難となり、また、ズーミングにおける各レンズ群の移動量が増大しレンズ系が大型化するので良くない。
条件式(2)は後方レンズ群中で少なくとも1つの正レンズの材料のアッベ数を規定したものであり、特に広角端における倍率色収差を良好にするためのものである。
条件式(2)の下限値を超えると特に広角端における倍率色収差が正側に増大し、これを補正するのが困難となるので良くない。
また、上限値を越えると特に広角端における倍率色収差が負側に増大し、これを補正するのが困難となるので良くない。
条件式(3)は広角端から望遠端へのズーミングの際の後方レンズ群LRの移動量と望遠端における全系の焦点距離の比に関し、レンズ系全体の小型化と高ズーム比化のバランスを図るものである。
条件式(3)の下限値を超えると後方レンズ群LRのズーミングにおける移動量が増大するため特に望遠端における光学全長が増大するため良くない。また、上限値を越えると移動量が減少し、後方レンズ群LRの変倍分担が減り高ズーム比化が困難となるので良くない。
条件式(4)は、実施例1乃至3、参考例1において防振用のレンズ部Gisの焦点距離と望遠端に
おける全系の焦点距離の比に関し、防振用のレンズ部Gisの防振敏感度を適切に設定しつつ良好な光学性能を得るためのものである。
条件式(4)の下限値を超えるとレンズ部Gisの屈折力が弱くなり過ぎて、防振敏感度が低くなり、防振時のレンズ部Gisの変位量が増大するので良くない。また、上限値を越えるとレンズ部Gisの屈折力が強くなり過ぎて、特に防振時に発生する偏心コマ収差の補正が困難となる。また、防振敏感度が高くなり過ぎて防振時のレンズ部Gisの制御が困難となるので良くない。
尚、参考例1、3では条件式(4)は条件式(4’)に相当し、レンズ部Gisはレンズ群rn11に相当する。条件式(4’)の技術的意味は条件式(4)と同じである。
条件式(5)は実施例1、2、3に関するものである。
条件式(5)は防振用のレンズ部Gisの焦点距離とレンズ群rn1の焦点距離の比に関し、特に防振敏感度を適切に設定しつつ良好な光学性能を得るためのものである。
条件式(5)の上限値を越えるとレンズ群rn1に対してレンズ部Gisの屈折力が弱くなり過ぎて防振敏感度が低くなり、防振時のレンズ部Gisの変位量が増大するので良くない。
また、下限値を越えるとレンズ群rn1に対してレンズ部Gisの屈折力が強くなり過ぎて、特に防振時に発生する偏心コマ収差の補正が困難となる。また、防振敏感度が高くなり過ぎて防振時のレンズ部Gisの制御が困難となるので良くない。
条件式(6)は後方レンズ群LRの焦点距離と後方レンズ群LR中、最も低分散の材質からなる正レンズGPの焦点距離の比に関し、主に倍率色収差と像面湾曲をバランス良く補正するためのものである。
条件式(6)の下限値を超えると正レンズGPの屈折力が強くなり過ぎて、特に広角端における像面湾曲が増大し補正困難となるので良くない。また、上限値を越えると正レンズGPの屈折力が弱くなり過ぎて、低分散の材質を用いて倍率色収差を補正する効果が少なくなり、特に広角端において倍率色収差が負側に増大するので良くない。
条件式(7)は後方レンズ群LR中の最も像面側に配置された負レンズGnの材質のアッベ数を規定したものであり、主に広角端における倍率色収差を補正するためのものである。
条件式(7)の下限値を越えると、広角端における倍率色収差が正側に増大し、これを補正するのが困難となるので良くない。また、下限値を越えると、広角端における倍率色収差が負側に増大し、これを補正するのが困難となるので良くない。
条件式(8)は、第2レンズ群L2の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比に関し、良好な光学性能を得つつレンズ系全体の小型化を図るためのものである。
条件式(8)の下限値を超えて第2レンズ群L2の屈折力が弱くなり過ぎると、広角端においてレンズ系全体のレトロフォーカス型が弱くなり、長いバックフォーカスを確保するのが困難となるので良くない。
また、第2レンズ群L2は変倍分担が大きいので屈折力が弱くなると高ズーム比化が困難となるので良くない。また、上限値を越えて、第2レンズ群L2の屈折力が強くなり過ぎると特に広角端における像面湾曲と歪曲収差をバランス良く補正することが困難となるので良くない。
又、第2レンズ群L2の焦点距離が条件式(8)を満足する程度に屈折力が強くなると、フォーカシングにおける第2レンズ群L2の繰出量が少なくなるので好ましい。
条件式(9)は第1レンズ群L1の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比に関し、レンズ系全体の小型化と良好な光学性能を得るためのものである。
条件式(9)の下限を超えて第1レンズ群L1の屈折力が強くなり過ぎると、特に望遠端における球面収差が補正不足となるので良くない。また、上限値を越えて第1レンズ群L1の屈折力が弱くなり過ぎると変倍における第1レンズ群L1の移動量が増大し、レンズ系が大型化するので良くない。
尚、各実施例及び各参考例において更に好ましくは、前述した条件式(1)〜(9)、(4’)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.1<frp/ft<0.25 ‥‥‥(1a)
80<νdp<97 ‥‥‥(2a)
−0.25<Mrp/ft<−0.1 ‥‥‥(3a)
−0.35<fis/ft<−0.13 ‥‥‥(4a)
−0.35<frn11/ft<−0.13‥‥‥(4’a)
1.2<fis/frn1<2.5 ‥‥‥(5a)
0.6<fp/frp<1.5 ‥‥‥(6a)
36<νdn<55 ‥‥‥(7a)
−0.11<f2/ft<−0.05 ‥‥‥(8a)
0.35<f1/ft<0.7 ‥‥‥(9a)
次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図19を用いて説明する。図19において、10は一眼レフカメラ本体、11は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。
12は交換レンズ11を通して得られる被写体像を記録するフィルムや固体撮像素子などの記録手段である。
13は交換レンズ11からの被写体像を観察するファインダー光学系、14は交換レンズ11からの被写体像を記録手段12とファインダー光学系13に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
ファインダー像で被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー14を介してピント板15に結像した被写体像をペンタプリズム16で正立像としたのち、接眼光学系17で拡大して観察する。
撮影時にはクイックリターンミラー14が矢印方向に回動して被写体像は記録手段12に結像して記録される。18はサブミラー、19は焦点検出装置である。
このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
尚、本発明はクイックリターンミラーのない一眼レフカメラにも同様に適用することができる。
以下に、参考例1、実施例1乃至3、参考例2、3に各々対応する数値実施例1から6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は各面の曲率半径、Diは第i面と第i面+1面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ni、νiはそれぞれd線に対する屈折率、アッベ数を示す。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、
で表わされる。
但し、Rは近軸曲率半径、A、B、C、D、E、Fは非球面係数である。
又、[e−X]は[×10−X]を意味している。fは焦点距離、FnoはFナンバー、Hは、近軸像面上での像高を表す。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−1に示す。

数値実施例1

f= 18.60〜 192.00 Fno= 3.52 〜 5.85 2ω=72.6 〜 8.1

R 1 = 89.769 D 1 = 1.70 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 57.586 D 2 = 8.55 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -445.084 D 3 = 0.15
R 4 = 49.297 D 4 = 4.54 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 115.481 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 43.236 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 11.637 D 8 = 6.19
R 9 = -41.956 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 40.531 D10 = 0.13
R11 = 19.617 D11 = 4.45 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -32.642 D12 = 0.40
R13 = -25.574 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 44.778 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.59
R16 = 24.884 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.220 D17 = 4.25 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -47.844 D18 = 0.12
* R19 = 30.455 D19 = 3.05 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -59.065 D20 = 可変
R21 = -53.973 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -19.278 D22 = 0.85 N13 = 1.717004 ν13 = 47.9
R23 = 45.709 D23 = 可変
R24 = -15.139 D24 = 0.90 N14 = 1.772499 ν14 = 49.6
R25 = -21.730 D25 = 可変
R26 = 49.761 D26 = 5.03 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R27 = -19.986 D27 = 0.20
R28 = 75.995 D28 = 5.70 N16 = 1.496999 ν16 = 81.5
R29 = -16.551 D29 = 1.25 N17 = 1.834000 ν17 = 37.2
R30 = -228.192


\焦点距離 18.60 58.65 192.00
可変間隔\
D 5 1.72 28.76 50.63
D14 21.44 11.06 3.51
D20 4.67 9.28 11.77
D23 2.81 2.87 3.29
D25 8.02 3.34 0.43


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-6.88515e-06 C=1.12679e-08
D=-4.74649e-10 E=3.26089e-12 F=-7.10506e-15

19面 : A=0.00000e+00 B=-6.56788e-07 C=1.20029e-08
D=-1.10145e-10 E=0.00000e+00 F=0.00000e+00

27面 : k=-6.36581e-01 A=0 B=3.10394e-06 C=5.69153e-09
D=-1.17025e-10 E=1.65775e-13 F=-1.97327e-16


数値実施例2

f= 18.60〜 192.00 Fno= 3.62 〜 6.23 2ω=72.6 〜 8.1

R 1 = 89.461 D 1 = 1.55 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 58.885 D 2 = 8.50 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -421.441 D 3 = 0.15
R 4 = 50.256 D 4 = 4.32 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 104.305 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 47.233 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 11.874 D 8 = 6.53
R 9 = -42.131 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 49.410 D10 = 0.15
R11 = 20.219 D11 = 4.70 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -35.707 D12 = 0.23
R13 = -31.226 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 38.685 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.58
R16 = 24.913 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.228 D17 = 3.50 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -35.784 D18 = 0.15
R19 = 26.590 D19 = 2.30 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -72.424 D20 = 可変
R21 = -43.112 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -17.123 D22 = 0.85 N13 = 1.673506 ν13 = 41.5
R23 = 45.709 D23 = 2.33
R24 = -15.359 D24 = 0.90 N14 = 1.712995 ν14 = 53.9
R25 = -32.502 D25 = 可変
R26 = 102.912 D26 = 4.22 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R27 = -17.104 D27 = 0.19
R28 = 79.119 D28 = 5.70 N16 = 1.496999 ν16 = 81.5
R29 = -14.328 D29 = 1.25 N17 = 1.834807 ν17 = 42.7
R30 = -117.678 D30 = 1.00
R31 = -39.286 D31 = 2.00 N18 = 1.487490 ν18 = 70.2
R32 = -31.432


\焦点距離 18.60 59.39 192.00
可変間隔\
D 5 1.79 30.12 53.17
D14 24.73 12.13 3.48
D20 5.07 8.88 11.05
D25 6.52 2.70 0.53


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-1.01380e-05 C=8.38266e-09
D=-5.59245e-10 E=3.41480e-12 F=-6.96063e-15

27面 : k=-2.41555e-01 A=0 B=7.47928e-06 C=1.13008e-09
D=-2.03460e-10 E=6.58968e-13 F=2.31317e-15


数値実施例3

f= 18.60〜 190.00 Fno= 3.62 〜 6.20 2ω=72.6 〜 8.2

R 1 = 89.543 D 1 = 1.55 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 58.704 D 2 = 8.50 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -414.639 D 3 = 0.15
R 4 = 49.683 D 4 = 5.08 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 106.385 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 46.711 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 11.810 D 8 = 6.63
R 9 = -40.202 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 48.130 D10 = 0.15
R11 = 20.032 D11 = 5.09 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -34.638 D12 = 0.35
R13 = -29.698 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 38.065 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.92
R16 = 25.368 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.199 D17 = 3.50 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -35.355 D18 = 0.15
R19 = 26.513 D19 = 2.30 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -77.107 D20 = 可変
R21 = -44.181 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -16.797 D22 = 0.85 N13 = 1.696542 ν13 = 41.9
R23 = 45.709 D23 = 2.42
R24 = -15.548 D24 = 0.90 N14 = 1.712995 ν14 = 53.9
R25 = -26.487 D25 = 可変
R26 = 98.159 D26 = 4.36 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R27 = -18.399 D27 = 0.19
R28 = 126.691 D28 = 5.70 N16 = 1.438750 ν16 = 95.0
R29 = -14.791 D29 = 1.25 N17 = 1.804398 ν17 = 39.6
R30 = -52.123


\焦点距離 18.60 57.73 190.00
可変間隔\
D 5 1.14 28.21 51.31
D14 21.96 10.75 2.69
D20 5.03 9.45 12.03
D25 7.60 3.17 0.59


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-1.00987e-05 C=4.69166e-09
D=-3.05264e-10 E=1.48443e-12 F=-2.56565e-15

27面 : k=-3.78417e-01 A=0 B=9.97785e-07 C=-3.51999e-09
D=-1.26563e-10 E=7.57633e-14 F=-5.96396e-16


数値実施例4

f= 18.60〜 192.00 Fno= 3.62 〜 6.23 2ω=72.6 〜 8.1

R 1 = 89.461 D 1 = 1.55 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 58.885 D 2 = 8.50 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -421.441 D 3 = 0.15
R 4 = 50.256 D 4 = 4.32 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 104.305 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 47.233 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 11.874 D 8 = 6.53
R 9 = -42.131 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 49.410 D10 = 0.15
R11 = 20.219 D11 = 4.70 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -35.707 D12 = 0.23
R13 = -31.226 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 38.685 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.58
R16 = 24.913 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.228 D17 = 3.50 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -35.784 D18 = 0.15
R19 = 26.590 D19 = 2.30 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -72.424 D20 = 可変
R21 = -43.112 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -17.123 D22 = 0.85 N13 = 1.673506 ν13 = 41.5
R23 = 45.709 D23 = 2.33
R24 = -15.359 D24 = 0.90 N14 = 1.712995 ν14 = 53.9
R25 = -32.502 D25 = 可変
R26 = 102.912 D26 = 4.22 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R27 = -17.104 D27 = 0.19
R28 = 79.119 D28 = 5.70 N16 = 1.496999 ν16 = 81.5
R29 = -14.328 D29 = 1.25 N17 = 1.834807 ν17 = 42.7
R30 = -117.678 D30 = 1.00
R31 = -39.286 D31 = 2.00 N18 = 1.487490 ν18 = 70.2
R32 = -31.432


\焦点距離 18.60 59.39 192.00
可変間隔\
D 5 1.79 30.12 53.17
D14 24.73 12.13 3.48
D20 5.07 8.88 11.05
D25 6.52 2.70 0.53


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-1.01380e-05 C=8.38266e-09
D=-5.59245e-10 E=3.41480e-12 F=-6.96063e-15

27面 : k=-2.41555e-01 A=0 B=7.47928e-06 C=1.13008e-09
D=-2.03460e-10 E=6.58968e-13 F=2.31317e-15


数値実施例5

f= 18.60〜 150.05 Fno= 3.62 〜 5.70 2ω=72.6 〜 10.4

R 1 = 86.804 D 1 = 1.55 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 60.219 D 2 = 11.50 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -1278.737 D 3 = 0.15
R 4 = 53.838 D 4 = 6.11 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 116.128 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 39.623 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 10.924 D 8 = 5.93
R 9 = -37.506 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 49.633 D10 = 0.15
R11 = 19.410 D11 = 4.05 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -35.042 D12 = 0.26
R13 = -28.647 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 43.833 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.44
R16 = 24.594 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.117 D17 = 3.50 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -54.279 D18 = 0.15
* R19 = 24.335 D19 = 2.30 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -123.776 D20 = 4.93
R21 = -40.285 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -15.580 D22 = 0.85 N13 = 1.668729 ν13 = 37.6
R23 = 45.709 D23 = 2.37
R24 = -17.433 D24 = 0.90 N14 = 1.712995 ν14 = 53.9
R25 = -21.603 D25 = 可変
R26 = 105.718 D26 = 3.84 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R27 = -23.546 D27 = 0.19
R28 = 145.289 D28 = 5.70 N16 = 1.496999 ν16 = 81.5
R29 = -14.949 D29 = 1.25 N17 = 1.834000 ν17 = 37.2
R30 = -43.427


\焦点距離 18.60 51.81 150.05
可変間隔\
D 5 1.03 30.55 54.58
D14 19.65 9.82 3.38
D25 6.21 3.10 1.02


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-4.18311e-06 C=-1.92225e-08
D=6.25813e-10 E=-8.18116e-12 F=2.72191e-14

19面 : A=0.00000e+00 B=-3.44811e-06 C=-6.23955e-08
D=4.91894e-10 E=0.00000e+00 F=0.00000e+00

27面 : k=-5.44790e-01 A=0 B=-2.46639e-06 C=-1.51795e-08
D=-1.03032e-10 E=1.99296e-14 F=1.27512e-15


数値実施例6

f= 20.00〜 222.73 Fno= 3.62 〜 6.47 2ω=68.7 〜 7.0

R 1 = 89.782 D 1 = 1.70 N 1 = 1.805181 ν 1 = 25.4
R 2 = 57.571 D 2 = 8.00 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -502.581 D 3 = 0.15
R 4 = 50.662 D 4 = 4.41 N 3 = 1.569070 ν 3 = 71.3
R 5 = 117.089 D 5 = 可変
* R 6 = 39.105 D 6 = 0.05 N 4 = 1.516400 ν 4 = 52.2
R 7 = 45.335 D 7 = 1.15 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 8 = 12.066 D 8 = 5.59
R 9 = -45.669 D 9 = 1.00 N 6 = 1.834807 ν 6 = 42.7
R10 = 38.998 D10 = 0.13
R11 = 18.699 D11 = 4.50 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R12 = -32.455 D12 = 0.48
R13 = -24.450 D13 = 0.90 N 8 = 1.882997 ν 8 = 40.8
R14 = 43.222 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 0.52
R16 = 24.416 D16 = 0.80 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R17 = 15.205 D17 = 3.80 N10 = 1.496999 ν10 = 81.5
R18 = -47.899 D18 = 0.12
* R19 = 34.489 D19 = 2.60 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -54.169 D20 = 可変
R21 = -48.205 D21 = 1.70 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R22 = -19.051 D22 = 0.85 N13 = 1.717004 ν13 = 47.9
R23 = 45.709 D23 = 可変
R24 = -14.733 D24 = 0.90 N14 = 1.772499 ν14 = 49.6
R25 = -21.770 D25 = 可変
R26 = 48.973 D26 = 4.92 N15 = 1.571351 ν15 = 53.0
* R27 = -18.761 D27 = 0.20
R28 = 68.001 D28 = 5.78 N16 = 1.496999 ν16 = 81.5
R29 = -17.108 D29 = 1.25 N17 = 1.834000 ν17 = 37.2
R30 = -645.011


\焦点距離 20.00 63.90 222.73
可変間隔\
D 5 3.70 31.32 54.51
D14 22.94 12.20 3.42
D20 5.06 9.68 12.15
D23 2.69 2.75 3.18
D25 7.89 3.22 0.40


非球面係数

6面 : A=0.00000e+00 B=-1.00054e-05 C=-3.64976e-08
D=1.84043e-10 E=-2.20584e-13 F=1.06809e-15

19面 : A=0.00000e+00 B=-2.59768e-06 C=-9.48448e-09
D=-1.28590e-10 E=0.00000e+00 F=0.00000e+00

27面 : k=-4.47305e-01 A=0 B=8.68243e-06 C=-6.69346e-09
D=1.07853e-10 E=1.70841e-14 F=-2.60912e-15

以上のように、本発明によれば、高いズーム比を持ちながら全ズーム域にわたって良好な光学性能を維持し、振動補償(防振)のための機構を具備した際にも装置全体を小型化し、かつ振動補償時にも良好な画像が得られるズームレンズを得ることができる。また、各実施例のズームレンズは、振動補償(防振)のための機構を具備しない場合であっても、高ズーム比で所定の長さのバックフォーカスを有し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するため有用である。
本発明の参考例1の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の参考例1の広角端のズーム位置における収差図 本発明の参考例1の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の実施例の広角端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の実施例の広角端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の実施例の広角端のズーム位置における収差図 本発明の実施例の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の参考例2の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の参考例2の広角端のズーム位置における収差図 本発明の参考例2の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の参考例3の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図 本発明の参考例3の広角端のズーム位置における収差図 本発明の参考例3の望遠端のズーム位置における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
L1:第1群
L2:第2群
LC:中間レンズユニット
LR:後方レンズ群
SP:絞り
IP:像面
d:d線
g:g線
ΔS:サジタル像面
ΔM:メリジオナル像面
H:像高
Gis:防振用のレンズ部

Claims (8)

  1. 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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され、広角端に比べて望遠端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が広くなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が狭くなり、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が狭くなるように各レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群により構成される中間レンズユニットは、全ズーム範囲において正の屈折力を有し、前記第レンズ群は光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して全系が形成する像を光軸に対して垂直方向に移動させる負の屈折力のレンズ部Gisを有しており、前記レンズ部Gisの焦点距離をfis、前記第レンズ群の焦点距離をfrn1、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
    −0.4<fis/ft<−0.1
    1.1<fis/frn<3.0
    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5レンズ群の焦点距離をfrp、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第5レンズ群の光軸方向の移動量をMrpとするとき、
    0.05<frp/ft<0.3
    −0.3<Mrp/ft<−0.05
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。
  3. 前記第5レンズ群は、1以上の正レンズと1枚の負レンズを有し、前記1以上の正レンズのうち材料の分散が最も低い正レンズの焦点距離をfp、前記第5レンズ群の焦点距離をfrpとするとき、
    0.05<fp/frp<2.0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。
  4. 前記第5レンズ群は1以上の正レンズと1枚の負レンズを有し、該負レンズの材料のアッベ数をνdnとするとき、
    34<νdn<60
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズ。
  5. 前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
    −0.15<f2/ft<−0.04
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項のズームレンズ。
  6. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    0.3<f1/ft<0.8
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群は、フォーカスに際して光軸方向に移動することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を撮像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。
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