JP5208256B2 - 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およびそれを有する撮像装置に関し、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラそして監視用カメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に好適なものである。

近年、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラが主流となっている。固体撮像素子の高画素化に伴い、高い光学性能を維持したまま、小型で高倍率を実現した光学系も増えてきている。

例えば、特許文献１では、広画角でありながら、広角域から望遠域までのズーム比が１０倍程度のズームレンズが提案されている。

また、特許文献２では、小型でありながら、広角域から望遠域までのズーム比が１０倍程度のズームレンズが提案されている。

特開２００３−２５５２２８号公報 特開２００７−４７５３８号公報

特許文献１に開示されているズームレンズは、広角端での画角２ωが７６°と大きく、ズーム比が１０倍程度で高ズーム比であるものの、望遠端でのレンズ全長が比較的長い。
特許文献２で開示されたズームレンズは、小型でありながらズーム比が１０倍程度で高ズーム比であるものの、広角端から望遠端に至るズーミング時のメリジオナル断面の像面変動が大きい。

本発明は、広角端における画角を大きくしながら、高ズーム比、小型で、高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的としている。

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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように全てのレンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズを含む１枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる正レンズのうち少なくとも１つは非球面レンズであり、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第５レンズ群の広角端および望遠端での横倍率をそれぞれβ５ｗ、β５ｔとするとき、
０．０１≦（｜ｆ４｜／ｆ５）／Ｚ≦０．１１
Ｚ＝ｆｔ／ｆｗ
０．０１≦｜ｆ２｜／ｆｔ≦０．２
０．１≦（ｆ５／｜ｆ２｜）／Ｚ≦０．２５
０．０１≦（｜β５ｔ｜／｜β５ｗ｜）／Ｚ≦０．１４
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、広角端における画角を大きくしながら、高ズーム比、小型で、高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を実現することができる。

本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例１のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例２のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例３のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例４のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例５のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例６のズームレンズの収差図 本発明の数値実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例７のズームレンズの収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下、本発明のズームレンズの実施例について、図面を用いて説明する。

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レンズ群より構成されている。

また、本発明のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、全てのレンズ群が移動する。このとき、広角端に比べて望遠端において、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動する。

このように、広角端から望遠端へのズーミングに際して全てのレンズ群が移動することによって、高ズーム比と小型化を両立させることができる。

すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を増大させることにより変倍を行っているが、第３レンズ群Ｌ３も移動させることで、望遠端における入射瞳を適切な位置に移動させることができ、レンズ径を小型化することができる。

また、第３レンズ群Ｌ３を移動させることで、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の変倍作用を分担することができる。このため、変倍の際に第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の移動量を小さくすることができ、望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から像面ＩＰまでの光軸上の間隔）を短縮することができる。

そして、ズーミングに際して第５レンズ群Ｌ５を移動させることにより、ズーム比を更に大きくすることができる。高ズーム比を実現するためには、第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５の間隔を広角端から望遠端へのズーミングの際に増大させるのが良い。
また、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５、広角端での全系の焦点距離をｆｗ、望遠端での全系の焦点距離をｆｔとしたとき、以下の条件式を満足するように、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の屈折力を適切に設定している。
０．０１≦（｜ｆ４｜／ｆ５）／Ｚ≦０．１１ ・・・（１）
Ｚ＝ｆｔ／ｆｗ
条件式（１）は、ズーミングにおける第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の屈折力の比とズーム比Ｚの割合を規定したものである。

本発明では、高いズーム比を実現するために、第４レンズ群および第５レンズ群をズーミング時に移動させている。第４レンズ群と第５レンズ群の屈折力を適切に設定することにより、高ズーム比と高い光学性能と小型化を同時に実現することができる。

条件式（１）の下限をこえる場合には、広角側における像面変動が大きくなり、高い光学性能を維持することが困難となる。そして、ズーミング時の第４レンズ群Ｌ４の移動量が増大するため、小型化が困難となる。

また、条件式（１）の上限をこえる場合、望遠側における像面変動が大きくなり、かつ高ズーム比を達成するために第５レンズ群Ｌ５のズーミング時の移動量を大きくすると、全系の小型化を図ることが困難になる。

更に本発明のズームレンズの好ましい要件について、以下の実施例の説明で詳細に述べる。
図１は本発明の数値実施例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である。
図２は本発明の数値実施例１のズームレンズの収差図である。
図３は本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図４は本発明の数値実施例２のズームレンズの収差図である。
図５は本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図６は本発明の数値実施例３のズームレンズの収差図である。
図７は本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図８は本発明の数値実施例４のズームレンズの収差図である。
図９は本発明の数値実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図１０は本発明の数値実施例５のズームレンズの収差図である。
図１１は本発明の数値実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図１２は本発明の数値実施例６のズームレンズの収差図である。
図１３は本発明の数値実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図１４は本発明の数値実施例７のズームレンズの収差図である。
図１５は本発明の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り、レンズ断面図において、左方が物体側（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、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。

ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下、「開口絞り」ともいう）である。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチ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）の撮像面が配置される。また、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には、フィルム面に相当する感光面が配置される。

球面収差の収差図において、実線，二点鎖線は各々ｄ線，ｇ線である。非点収差の収差図はｄ線を基準としており、実線はサジタル像面、二点鎖線はメリジオナル像面に対応している。歪曲はｄ線によって表しており、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は半画角、ｈは像高である。

また、広角端と望遠端は、変倍用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。

レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へズーミングするときの各レンズ群の移動軌跡を示している。

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、第１レンズ群Ｌ１が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３が物体側へ移動し、第４レンズ群Ｌ４が物体側に凸の軌跡で移動し、第５レンズ群Ｌ５が像側へ移動する。このように、各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、全てのレンズ群が移動する。

各実施例のズームレンズのレンズ構成は、次のとおりである。

第１レンズ群Ｌ１は、物体側より像側へ順に、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズ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レンズより構成されている。

第２レンズ群Ｌ２は、実施例１，４〜７については、物体側より像側へ順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側の面が凸面でメニスカス形状の正レンズより構成されている。実施例２，３の第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像側へ順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズが２枚、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸面の正レンズより構成されている。

これにより、第２レンズ群Ｌ２について、前玉径の小型化を図りながらズーミングによる色収差の変動を小さくすることができる。そして、広角端から望遠端までのズーム全域において、像面湾曲変動や望遠端の球面収差を良好に補正することができる。特に広角端において、非点収差と歪曲収差を良好に補正している。

第３レンズ群Ｌ３は、実施例１，４〜７については、物体側より像側へ順に、両凸形状の正レンズ、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズにより構成されている。実施例２，３の第３レンズ群Ｌ３は、物体側より像側へ順に、両凸形状の正レンズ、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズが接合された接合レンズにより構成されている。

このように、第３レンズ群Ｌ３は、最も物体側に配置された正レンズを含む１枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる正レンズのうち少なくとも１つは非球面レンズであることが、球面収差と像面湾曲を補正する上で好ましい。

第４レンズ群Ｌ４は、１枚の負レンズ、２枚の負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、のいずれかにより構成されている。

第５レンズ群Ｌ５は、像側が凸面の正レンズ、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズにより構成されている。

ここで、第４レンズ群Ｌ４または第５レンズ群Ｌ５を光軸方向に移動させることによってフォーカシングを行うのが良い。フォーカシングに伴う諸収差の変動を比較的少なくすることができるためである。

また、防振のためには、第３レンズ群の全部または一部を光軸に垂直な成分を持つように移動させて、結像位置を変化させるのが良い。偏心収差の変動が比較的少ないためである。

以上のように、実施例１〜７では、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の屈折力の比とズーム比Ｚの割合が適切に設定されており、条件式（１）を満足している。これにより、広角端における画角を大きくしながら、高ズーム比、小型で、高い光学性能を有するズームレンズを得ている。

以下に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、更に好ましい条件について説明する。

第１に、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とし、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５とするとき、
０．０１≦｜ｆ２｜／ｆｔ≦０．２ ・・・（２）
０．１≦（ｆ５／｜ｆ２｜）／Ｚ≦０．２５ ・・・（３）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２の好ましい数値範囲を、望遠端における全系の焦点距離ｆｔとの比で規定したものである。

条件式（２）の下限をこえると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなりすぎ、第２レンズ群Ｌ２での収差の発生量が大きくなり、特に像面湾曲と非点収差が大きく発生してしまう。それを良好に補正するためには、レンズ枚数の追加や非球面の追加が必要となるため、製造コストの観点から好ましくない。

逆に、条件式（２）の上限をこえると、収差補正上は有利であるが、変倍の際、第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくせざるを得ず、レンズ全長が長くなるため好ましくない。

条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離の比に関する好ましい数値範囲を、全系の焦点距離の広角端と望遠端の比によって規定したものである。

条件式（３）の下限をこえると、第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が弱くなりすぎ、変倍の際、第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなるため好ましくない。

さらに、第５レンズ群Ｌ５の屈折力が大きくなりすぎ、第５レンズ群Ｌ５での収差の発生量が大きくなり、特に像面湾曲と非点収差が大きく発生してしまうため好ましくない。

逆に条件式（３）の上限をこえると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなりすぎ、第２レンズ群Ｌ２での収差の発生量が大きくなり、特に像面湾曲と非点収差が大きく発生してしまう。

第２に、第３レンズ群Ｌ３の広角端および望遠端での横倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔとし、第５レンズ群Ｌ５の広角端および望遠端での横倍率をそれぞれβ５ｗ、β５ｔとするとき、
０．０１≦（β３ｔ／β３ｗ）／Ｚ≦０．２ ・・・（４）
０．０１≦（｜β５ｔ｜／｜β５ｗ｜）／Ｚ≦０．１４ ・・・（５）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。なお、Ｚはズーム比（ｆｔ／ｆｗ）を表している。

条件式（４）は、第３レンズ群Ｌ３の変倍作用を規定している。

条件式（４）の下限をこえると第３レンズ群Ｌ３の変倍作用が弱まり、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強める必要があり、ズーミング時の像面変動を抑えることが困難となる。

逆に、条件式（４）の上限をこえると、全系の小型化に対しては有利になるが、像面湾曲、および非点収差が増大するため好ましくない。

条件式（５）は、第５レンズ群Ｌ５の変倍作用を規定している。

条件式（５）の下限をこえると第５レンズ群Ｌ５の変倍作用が弱まり、広角端から望遠端へのズーミングの際に第５レンズ群Ｌ５の移動量が大きくなり、全体の小型化を達成することが困難となる。

逆に、条件式（５）の上限をこえると、全系の小型化に対して有利になるが、像面湾曲、および非点収差が増大するため好ましくない。

以上説明した条件式（２）〜（５）を、実施例１〜７のズームレンズは同時に満足している。しかしながら、必ずしも全ての条件式を同時に満足しなければならないわけではなく、それぞれの条件式を満足することによって、それぞれの条件式で説明した効果が得られる。

なお、更に好ましくは条件式（１）〜（５）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
０．０６≦ （｜ｆ４｜／ｆ５）／Ｚ ≦０．１０８ ・・・（１ａ）
０．０７≦ ｜ｆ２｜／ｆｔ ≦０．１５ ・・・（２ａ）
０．１０４≦ （ｆ５／｜ｆ２｜）／Ｚ ≦０．２４１ ・・・（３）
０．０５≦ （β３ｔ／β３ｗ）／Ｚ ≦０．１９ ・・・（４ａ）
０．０４≦ （｜β５ｔ｜／｜β５ｗ｜）／Ｚ ≦０．１３１ ・・・（５ａ）
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スチルカメラの実施形態を図１５を用いて説明する。

図１５において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

以下に、数値実施例１から数値実施例７を示す。

尚、数値実施例においてｉは物体側からの順番を示し、ｒｉは物体側より順にｉ番目の曲率半径、ｄｉは物体側より順にｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順にｉ番目の材料のｄ線での屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。

また、各条件式（１）〜（５）と実施例１〜７の関係をそれぞれ表１に示す。

なお、表１においては、第２レンズ群Ｌ２の広角端および望遠端における横倍率β２ｗ、β２ｔと、第４レンズ群Ｌ４の広角端および望遠端における横倍率β４ｗ、β４ｔを参考のために記載している。

非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｂ〜Ｆ，Ａ’〜Ｆ’を各々非球面係数としたとき

なる式で表している。

非球面形状は面番号に＊印を付加して表示されている。

「ｅ−ｘ」は１０^−ｘを意味している。

（数値実施例１）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 46.387 0.91 1.84666 23.9
2 29.238 3.92 1.48749 70.2
3 -274.226 0.63
4 33.397 2.47 1.71300 53.9
5 107.612 (可変)
6 102.207 1.07 1.88300 40.8
7 5.722 2.80
8 -22.530 0.89 1.77250 49.6
9 17.499 0.08
10 10.741 2.69 1.92286 18.9
11 72.161 (可変)
12* 15.035 0.99 1.58313 59.4
13* -13.224 1.28
14(絞り) ∞ 2.03
15 71.351 1.49 1.92286 18.9
16 9.857 0.17
17 10.414 1.63 1.77250 49.6
18 -9.896 (可変)
19* 32.734 1.04 1.69350 53.2
20* 5.680 (可変)
21 -610.102 1.60 1.88300 40.8
22 -11.363 (可変)
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)

非球面データ
第12面
K =-1.53973e+000 A 4=-1.70567e-004 A 6= 2.06757e-005 A 8=-1.75786e-006 A10= 8.45932e-009
第13面
K =-3.81666e+000 A 4= 1.77528e-004 A 6= 2.11832e-005 A 8=-1.19231e-006 A10= 1.78553e-008
第19面
K = 8.95045e-001 A 4=-7.28776e-005 A 6= 8.74312e-006 A 8=-2.04432e-007 A10= 3.51374e-009
第20面
K = 3.70279e-001 A 4= 2.87976e-004 A 6=-2.79339e-005 A 8= 5.99582e-006 A10=-3.97598e-007

各種データ
ズーム比 9.78

焦点距離 4.34 13.47 42.42
Fナンバー 3.10 4.38 5.77
画角 41.60 15.95 5.19
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 49.11 58.19 70.06
BF 5.20 3.94 3.15

d 5 0.46 12.62 24.10
d11 13.63 5.23 0.85
d18 1.53 2.77 3.01
d20 2.29 7.64 12.97
d22 4.08 2.82 2.03
d24 0.59 0.59 0.59

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.71
2 6 -6.65
3 12 8.22
4 19 -10.07
5 21 13.10

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 74.617 1.03 1.80610 33.3
2 37.299 5.56 1.49700 81.5
3 3046.357 0.19
4 39.377 3.98 1.60311 60.6
5 205.617 (可変)
6 45.387 0.99 1.88300 40.8
7 10.767 2.51
8 41.964 1.02 1.80400 46.6
9 9.990 3.45
10 -21.358 1.02 1.74950 35.3
11 -105.249 0.19
12 22.078 1.98 1.92286 18.9
13 -695.286 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 12.158 3.27 1.58313 59.4
16 -124.109 1.53
17 26.401 1.48 1.71999 50.2
18 14.051 1.80
19 20.381 1.91 2.00330 28.3
20 8.538 2.00 1.60311 60.6
21 -35.125 (可変)
22 36.376 2.31 1.80518 25.4
23 26.373 1.16 1.60311 60.6
24 14.969 (可変)
25 15.688 4.50 1.58313 59.4
26 -10.529 1.56 1.60342 38.0
27 -35.467 (可変)
28 ∞ 0.80 1.51633 64.1
29 ∞ (可変)

非球面データ
第15面
K = 1.91328e-001 A 4=-8.66915e-005 A 6=-5.46115e-007 A 8= 2.82575e-008 A10=-1.01872e-009

各種データ
ズーム比 19.40

焦点距離 4.79 15.11 92.89
Fナンバー 2.87 3.87 5.60
画角 38.80 14.29 2.37
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 91.81 100.17 123.52
BF 9.07 13.48 10.26

d 5 0.94 19.83 45.80
d13 25.04 9.01 0.90
d14 11.13 4.96 1.09
d21 0.90 3.90 14.10
d24 1.02 5.28 7.65
d27 7.00 11.41 8.19
d29 1.54 1.54 1.54

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 67.95
2 6 -9.82
3 15 19.83
4 22 -41.62
5 25 19.97

（数値実施例３）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 77.859 1.90 1.80610 33.3
2 38.162 5.50 1.49700 81.5
3 5579.689 0.20
4 39.435 4.30 1.60311 60.6
5 193.345 (可変)
6 46.636 1.00 1.83481 42.7
7 10.369 2.70
8 24.826 0.85 1.77250 49.6
9 9.988 3.60
10 -22.515 0.80 1.83481 42.7
11 -340.954 0.12
12 21.755 2.25 1.92286 18.9
13 923.134 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 11.916 3.45 1.58313 59.4
16 -84.373 2.80
17 42.190 1.15 1.60342 38.0
18 13.010 0.30
19 22.098 0.80 2.00330 28.3
20 8.458 2.15 1.71999 50.2
21 -44.763 (可変)
22 63.020 1.00 1.76182 26.5
23 58.335 0.60 1.60311 60.6
24 18.000 (可変)
25 20.910 4.00 1.77250 49.6
26 -10.871 0.60 1.80610 33.3
27 -48.531 (可変)
28 ∞ 0.80 1.51633 64.1
29 ∞ (可変)

非球面データ
第15面
K = 3.22611e-001 A 4=-1.03271e-004 A 6=-6.77678e-007 A 8= 5.18752e-008 A10=-2.45955e-009

各種データ
ズーム比 19.24

焦点距離 5.15 20.27 99.10
Fナンバー 2.87 3.83 5.48
画角 36.78 10.75 2.22
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 91.63 100.53 125.00
BF 10.49 18.16 10.34

d 5 0.90 24.02 47.08
d13 24.11 5.11 1.74
d14 10.39 3.54 1.01
d21 1.00 3.39 11.83
d24 4.40 5.98 12.66
d27 7.81 15.48 7.66
d29 2.15 2.15 2.15

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 69.78
2 6 -9.86
3 15 19.13
4 22 -42.07
5 25 20.35

（数値実施例４）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 70.878 1.30 1.80610 33.3
2 32.968 4.70 1.49700 81.5
3 -111.350 0.10
4 26.866 2.40 1.60311 60.6
5 54.549 (可変)
6 26.963 0.70 1.88300 40.8
7 6.026 2.60
8 -20.552 0.60 1.69680 55.5
9 23.424 0.40
10 12.212 1.70 1.92286 18.9
11 39.217 (可変)
12(絞り) ∞ 1.50
13* 15.113 2.00 1.69350 53.2
14* -110.436 3.00
15 45.026 0.60 1.84666 23.9
16 11.428 0.27
17 11.905 2.00 1.60311 60.6
18 -19.292 (可変)
19 25.973 1.20 1.76182 26.5
20 30.131 0.60 1.60311 60.6
21 9.597 (可変)
22 18.697 3.20 1.80400 46.6
23 -13.236 0.60 1.80518 25.4
24 -61.067 (可変)
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)

非球面データ
第13面
K =-1.19364e+000 A 4= 2.35674e-005 A 6=-7.55800e-007 A 8= 8.65820e-008

第14面
K =-1.55414e+003 A 4=-3.64989e-005 A 6= 3.74564e-006 A 8= 2.59198e-008

各種データ
ズーム比 16.66

焦点距離 6.00 24.02 99.98
Fナンバー 2.90 3.29 4.36
画角 30.77 8.46 2.05
像高 3.57 3.57 3.57
レンズ全長 69.78 84.83 100.78
BF 8.96 15.90 6.10

d 5 0.70 23.55 38.58
d11 19.83 3.89 1.47
d18 1.50 3.94 4.18
d21 9.15 7.92 20.80
d24 8.19 15.12 5.32
d26 0.45 0.45 0.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.06
2 6 -8.10
3 13 14.16
4 19 -27.14
5 22 18.21

（数値実施例５）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 43.599 1.27 1.84666 23.9
2 27.041 3.88 1.48749 70.2
3 237.616 0.24
4 30.838 2.85 1.70731 54.3
5 121.146 (可変)
6 62.960 0.97 1.86845 42.1
7 6.958 3.29
8 -29.264 0.85 1.81815 46.1
9 16.475 0.56
10 13.256 1.96 1.92286 18.9
11 73.933 (可変)
12* 14.924 2.85 1.58313 59.4
13* -19.197 2.39
14(絞り) ∞ 2.09
15 40.818 0.97 1.92271 18.9
16 10.738 0.27
17 13.526 2.19 1.78736 48.5
18 -16.033 (可変)
19 -172.133 0.85 1.57129 42.4
20* 8.659 (可変)
21 156.632 2.18 1.78084 49.0
22 -13.062 (可変)
23 ∞ 0.80 1.49000 70.0
24 ∞ (可変)

非球面データ
第12面
K =-1.18045e+000 A 4=-1.07674e-004 A 6=-9.59113e-007 A 8= 3.58907e-009 A10=-1.45640e-010

第13面
K =-8.29356e+000 A 4=-8.00732e-005 A 6= 2.80192e-007 A 8= 7.05708e-009 A10=-3.74408e-011

第20面
K = 7.25552e-001 A 4= 1.34001e-004 A 6=-7.43617e-006 A 8=-1.34818e-008

各種データ
ズーム比 9.80

焦点距離 5.38 19.88 52.69
Fナンバー 2.88 3.84 4.18
画角 35.60 10.96 4.18
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 61.81 67.16 77.83
BF 7.16 6.02 4.88

d 5 0.76 15.08 27.65
d11 18.50 3.93 1.09
d18 1.74 7.10 5.74
d20 3.72 5.11 8.54
d22 3.30 2.16 1.02
d24 3.32 3.32 3.32

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.27
2 6 -7.59
3 12 11.20
4 19 -14.41
5 21 15.53

（数値実施例６）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 45.487 1.15 1.84666 23.9
2 27.522 3.65 1.48749 70.2
3 -182.544 0.20
4 32.533 2.03 1.71300 53.9
5 116.441 (可変)
6 253.910 1.00 1.88300 40.8
7 5.823 2.50
8 -21.927 0.80 1.77250 49.6
9 19.018 0.22
10 10.866 1.53 1.92286 18.9
11 62.902 (可変)
12* 13.143 1.91 1.58313 59.4
13* -12.880 1.58
14(絞り) ∞ 1.97
15 66.373 0.90 1.92286 18.9
16 9.666 0.10
17 11.022 1.67 1.77250 49.6
18 -10.269 (可変)
19 26.314 0.80 1.69350 53.2
20* 5.731 (可変)
21 -157.045 1.80 1.83481 42.7
22 -12.096 (可変)
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)

非球面データ
第12面
K =-2.39987e+000 A 4=-1.26814e-004 A 6= 2.25922e-005 A 8=-1.47250e-006 A10=-1.37571e-010

第13面
K =-5.10620e+000 A 4= 7.59035e-005 A 6= 2.25827e-005 A 8=-9.87818e-007 A10=-3.53221e-011

第20面
K = 2.67619e-001 A 4= 8.01417e-005 A 6=-8.57578e-006 A 8=-9.35838e-007

各種データ
ズーム比 9.78

焦点距離 5.15 15.41 50.36
Fナンバー 3.40 4.58 5.77
画角 36.80 14.03 4.37
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 47.64 57.21 69.42
BF 5.89 4.94 4.12

d 5 0.68 12.96 24.60
d11 12.68 4.95 1.01
d18 1.22 2.54 2.10
d20 3.09 7.73 13.52
d22 5.00 4.05 3.24
d24 0.36 0.36 0.36

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.85
2 6 -6.64
3 12 8.39
4 19 -10.74
5 21 15.61

（数値実施例７）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 46.080 1.10 1.84666 23.9
2 29.191 3.86 1.48749 70.2
3 -254.439 0.87
4 32.994 2.08 1.71300 53.9
5 110.300 (可変)
6 171.921 1.32 1.88300 40.8
7 5.812 2.80
8 -23.390 0.98 1.77250 49.6
9 18.976 0.10
10 10.860 1.80 1.92286 18.9
11 64.617 (可変)
12* 13.174 1.15 1.58313 59.4
13* -12.917 1.10
14(絞り) ∞ 1.86
15 91.424 1.30 1.92286 18.9
16 9.763 0.27
17 10.387 1.62 1.77250 49.6
18 -9.915 (可変)
19* 29.476 1.02 1.69350 53.2
20* 5.641 (可変)
21 -93.283 2.45 1.88300 40.8
22 -11.593 (可変)
23 ∞ 0.80 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)

非球面データ
第12面
K =-2.35386e+000 A 4=-1.40772e-004 A 6= 1.49443e-005 A 8=-3.24701e-006 A10= 5.43511e-009

第13面
K =-4.06692e+000 A 4= 1.41380e-004 A 6= 2.53715e-005 A 8=-3.49722e-006 A10= 2.15072e-008

第19面
K = 8.85258e+000 A 4=-5.95611e-005 A 6=-1.08213e-006 A 8= 1.25880e-006 A10=-1.95314e-008

第20面
K = 3.52436e-001 A 4= 2.71289e-004 A 6=-2.84270e-005 A 8= 6.19290e-006 A10=-3.77314e-007

各種データ
ズーム比 9.80

焦点距離 4.81 4.97 47.14
Fナンバー 3.16 3.15 5.77
画角 38.69 37.77 4.67
像高 3.85 3.85 3.85
レンズ全長 48.44 47.43 70.26
BF 5.30 5.42 3.19

d 5 0.66 0.66 24.42
d11 12.88 11.91 1.01
d18 1.34 1.50 1.98
d20 2.32 2.00 13.72
d22 4.00 4.11 1.89
d24 0.78 0.78 0.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.62
2 6 -6.80
3 12 7.99
4 19 -10.24
5 21 14.78

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
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリジオナル像面
ΔＳ サジタル像面
ＳＰ 絞り
ＩＰ 結像面
Ｇ ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック

Claims (4)

1. 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、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように全てのレンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズを含む１枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる正レンズのうち少なくとも１つは非球面レンズであり、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第５レンズ群の広角端および望遠端での横倍率をそれぞれβ５ｗ、β５ｔとするとき、
   ０．０１≦（｜ｆ４｜／ｆ５）／Ｚ≦０．１１
   Ｚ＝ｆｔ／ｆｗ
   ０．０１≦｜ｆ２｜／ｆｔ≦０．２
   ０．１≦（ｆ５／｜ｆ２｜）／Ｚ≦０．２５
   ０．０１≦（｜β５ｔ｜／｜β５ｗ｜）／Ｚ≦０．１４
   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３レンズ群の全部または一部を光軸に垂直な成分を持つように移動させて、結像位置を変化させ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４レンズ群または前記第５レンズ群を光軸方向に移動させて、フォーカシングを行う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乃至３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た像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。

Images