JP5618553B2

JP5618553B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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Publication number: JP5618553B2
Application number: JP2010013068A
Authority: JP
Inventors: 滝　慶行; 慶行滝
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-01-25
Filing date: 2010-01-25
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2030-01-25
Also published as: JP2011150240A

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、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ、ＴＶカメラ等の撮影系に好適なものである。

従来より、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）所謂ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズは、近接撮影距離を比較的短くすることができ、広画角化が比較的容易であり、バックフォーカスを長くすることが容易である。このため、一眼レフカメラ用の広画角の撮影レンズとして多く用いられている。

ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に負、正、負、正の第１〜第４レンズ群の４つのレンズ群を有する広画角で高ズーム比の４群ズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１のズームレンズでは、望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群が全体として正の屈折力のレンズ群、第３レンズ群と第４レンズ群が全体として負の屈折力のレンズ群を形成している。これにより光学系全体としてテレフォトタイプとして、望遠端においても明るいＦナンバーを確保している。この他、ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に負、正、負、正、負、正の６つのレンズ群を有する広画角で高ズーム比のズームレンズが知られている（特許文献２）。特許文献２のズームレンズは、全体として６つのレンズ群より成り、ズーミングに際して５つのレンズ群を移動させることにより高ズーム比を達成している。

特開平４−２９１０９号公報特開２００４−１９８５２９号公報

一般に、負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレンズは、広画角化が比較的容易であり、又長いバックフォーカスが容易に得られるという特徴がある。しかしながらネガティブリード型のズームレンズは開口絞りに対し、レンズ構成が非対称となるため、諸収差の補正が難しく、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しい。

例えば一眼レフ用のカメラに用いるために、長いバックフォーカスを確保する為には、前方（物体側）の負の屈折力のレンズ群の屈折力を強くする必要がある。そうすると、屈折力配置の強い非対称性によって画面周辺において像面湾曲や非点隔差が大きく変化し、光学性能が大きく低下してくる。ネガティブリード型のズームレンズにおいて、広画角化を図りつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るにはズーム構成及び各レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。特に前述したネガティブリード型のズームレンズでは、第３、第４レンズ群の焦点距離や第３、第４レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率等を適切に設定することが重要になってくる。これらの要素が不適切であると広画角で長い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得るのが困難になってくる。

本発明は、ネガティブリード型のズームレンズにおいて各レンズ群の屈折力や結像倍率等を適切に構成することによって、広画角で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及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するように、少なくとも前記第１レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第３レンズ群の広角端における横倍率をβ３ｗ、前記第３レンズ群の望遠端における横倍率をβ３ｔ、前記第４レンズ群の望遠端における横倍率をβ４ｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
２．５０≦｜ｆ３／ｆｗ｜＜５．０
０．０＜｜β４ｔ／β３ｔ｜＜０．０５
０．７＜｜β３ｔ×β４ｔ｜＜１．０
０．９＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜３０．０
１．９１≦｜ｆ４／ｆｗ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、広画角でかつ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及びそれを有する撮像装置が得られる。

本発明の数値実施例１のレンズ断面図本発明の数値実施例１における無限遠物体のときの諸収差図本発明の数値実施例２のレンズ断面図本発明の数値実施例２における無限遠物体のときの諸収差図参考例１の数値実施例３のレンズ断面図参考例１の数値実施例３における無限遠物体のときの諸収差図本発明に係るＭＴＦディフォーカス特性図本発明の撮像装置の要部概略図

以下に、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の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有する。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。第４レンズ群の像側に屈折力があり、ズーミングの際に移動又は固定の少なくとも１つのレンズ群を有していても良い。この他本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１の物体側又は／及び最終レンズ群の像側にコンバーターレンズやアフォーカルレンズ群等の屈折力のあるレンズ群が位置していても良い。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。

図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の参考例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ参考例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図７は本発明のズームレンズのＭＴＦディフォーカス特性の説明図である。図８は本発明のズームレンズを備える一眼レフカメラ（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（光学系）である。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、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＳＰ２はＦナンバー絞り（Ｆｎｏ絞り）である。ＦＣはフレアーカット絞りである。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）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。球面収差図はｄ線について示している。非点収差図においてＭ、Ｓはｄ線でのメリディオナル像面、サジタル像面である。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。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。

図１の実施例１、図５の参考例１のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有する。更に負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６の全体として６つのレンズ群より成っている。

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は像側へ、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰ、Ｆｎｏ絞りＳＰ２と一体的に物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４は第２レンズ群Ｌ２と一体的に物体側へ移動し、第５レンズ群Ｌ５は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第６レンズ群Ｌ６はズーミング及びフォーカシングに際して不動である。無限遠物体から近距離物体へのフォーカスは第５レンズ群Ｌ５を像側へ移動させて行っている。第５レンズ群Ｌ５を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。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、同図矢印５ｃに示すように第５レンズ群Ｌ５を後方に繰り込むことによって行っている。第５レンズ群Ｌ５の実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂ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広角端から望遠端へのズーミングに伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。軽量な第５レンズ群Ｌ５をフォーカスの為に移動することで迅速なオートフォーカスを容易にしている。

実施例１、参考例１では広角端から望遠端へのズーミングの際、第１、第２、第４、第５レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５で変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。ズーミングに際して５つのレンズ群が移動することで、必要なズーム比を容易に得るとともに、ズーミングによる諸収差の変動を抑えている。図３の実施例２のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より成っている。

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は像側へ、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰと一体的に物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４はフレアーカット絞りＦＣと一体的に物体側へ移動する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカスは第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ群を像側へ移動させて行っている。実施例２では広角端から望遠端へのズーミングの際、第２、第３、第４レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４で変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第１レンズ群Ｌ１の移動によって補正している。ズーミングに際して４つのレンズ群が移動することで、必要なズーム比を容易に得るとともに、ズーミングによる諸収差の変動を抑えている。

各実施例において、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第３レンズ群Ｌ３の望遠端における横倍率をβ３ｔとする。第４レンズ群Ｌ４の望遠端における横倍率をβ４ｔとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
２．５０≦｜ｆ３／ｆｗ｜＜５．０ ‥‥‥（１）
０．０＜｜β４ｔ／β３ｔ｜＜０．０５ ‥‥‥（２）
０．７＜｜β３ｔ×β４ｔ｜＜１．０ ‥‥‥（３）
なる条件式を満足している。

次に各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は、第３レンズ群Ｌ３の屈折力に関し、主に長いバックフォーカスを確保するためと、像面湾曲を良好に補正するためのものである。レトロフォーカス型のレンズ系の屈折力配置は、正の屈折力のレンズ群の前方（物体側）に負の屈折力のレンズ群を配置し、バックフォーカスを焦点距離よりも長くすることができる特長がある。このレトロフォーカスタイプのレンズ系において、後方レンズ群の正の屈折力を弱めると、長いバックフォーカスを確保することが困難になる。これに対し本発明の各実施例では、第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力を弱めることで、広角端での第２レンズ群Ｌ２以降の合成の正の屈折力を強めている。これによって、長いバックフォーカスを確保しながら開口絞りＳＰより後方のレンズ群の屈折力を弱め、広角端において像面湾曲を改善している。

ここで条件式（１）の上限を超えるほど第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなると、ズーミングによる球面収差の変動を軽減することが困難になる。また下限を超えるほど第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなると、第２レンズ群Ｌ２以降の合成の正の屈折力が弱くなり、広角端において長いバックフォーカスを確保するのが困難になる。条件式（２）、（３）は、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の望遠端における横倍率に関し、主に高いズーム比を確保するためのものである。広角端において像面湾曲を改善するために、後方の正の屈折力のレンズ群の屈折力を弱めると、全系で高いズーム比を保つことが困難となる。そこで各実施例では第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が弱まった分の変倍を、第３レンズ群Ｌ３に分担させることで、全系のズーム比を高く保ちつつ、後方の正の屈折力のレンズ群の屈折力を弱め、広角端において像面湾曲を改善している。

条件式（２）の上限を超えるほど第４レンズ群Ｌ４の横倍率が大きいと、広角端において像面湾曲の補正が困難になる。また条件式（２）の下限を超えるほど第４レンズ群Ｌ４の横倍率が小さいと、高いズーム比の確保が困難になる。条件式（３）の上限を超えるほど第３、第４レンズ群Ｌ３、Ｌ４の横倍率が大きいと、広角端において像面湾曲の補正が困難になる。また条件式（３）の下限を超えるほど第３、第４レンズ群Ｌ３、Ｌ４の横倍率が小さいと、高いズーム比の確保が困難になる。更に好ましくは条件式（１），（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

２．５０≦｜ｆ３／ｆｗ｜＜４．５０ ‥‥‥（１ａ）
０．７０５＜｜β３ｔ×β４ｔ｜＜０．８９５ ‥‥‥（３ａ）
各実施例では以上のように構成することにより、一眼レフカメラとして必要な長さのバ
ックフォーカスを維持しながら、広角端の像面湾曲を低減し、画面周辺も含めて良好な光
学性能を得ている。各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち１以上を満足する
のが良い。第３レンズ群Ｌ３の広角端における横倍率をβ３ｗとする。第４レンズ群Ｌ４
の焦点距離をｆ４とする。このとき、
０．９＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜３０．０ ‥‥‥（４）
１．９１≦｜ｆ４／ｆｗ｜＜５．０ ‥‥‥（５）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

次に各条件式の技術的意味について説明する。条件式（４）は、第３レンズ群Ｌ３の望遠端における横倍率と、広角端における横倍率の比に関し、第３レンズ群Ｌ３で変倍するときの変倍比の範囲を示している。条件式（４）は前述のように、広角端において像面湾曲の補正を良好に行うために第３、第４レンズ群Ｌ３、Ｌ４の屈折力を弱めたことによる変倍分担の不足分を補うためのものである。条件式（４）の上限を超えるほど変倍比が大きいと全系が大型化してくる。また下限を超えるほど変倍比が小さいと、所定のズーム比を確保することが困難になる。条件式（５）は、第４レンズ群Ｌ４の屈折力に関し、主に広角端において像面湾曲を良好に改善するためのものである。条件式（５）の上限を超えるほど第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱いと、全系が大型化してくる。また条件式（５）の下限を超えるほど第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強いと、広角端において像面湾曲が悪化してくる。更に好ましくは条件式（４）、（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．９＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜１０．０ ‥‥‥（４ａ）
１．９１≦｜ｆ４／ｆｗ｜＜４．００ ‥‥‥（５ａ）
各実施例において最も像側に位置するレンズ群は正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ含むのが収差補正上好ましい。実施例１、３においてズーミングのためには第６レンズ群Ｌ６は不動であるが必要に応じて移動させても良い。各実施例によれば、ズーム比約３倍、Ｆｎｏ２．８程度の広画角域を含んだズームレンズにおいて、必要な長さのバックフォーカスを維持しながら、広角端において像面湾曲を低減し、画面周辺に至るまで良好な光学性能を得ることができる。各実施例では各収差図に示すようにいずれも良好な収差となっており、特に広角端において画面周辺の像面湾曲が良好に補正されている。

一般に広角域を含むズームレンズにおいて、広角端において画面周辺の像面湾曲を低減するためには、軸外光線の光軸に対する入射高が高くなる絞りより後方のレンズ群の正の屈折力を弱くするのが良い。これによって、レンズ群の屈折力と、軸外光線の光軸からの入射高さに依存する、画面周辺の像面湾曲の性能を示す高次の収差係数ＩＶ＾を低減することができる（松井吉哉著レンズ設計法共立出版ｐ８８、ｐ８９参照）。しかし、これによって、絞りより後方のレンズ群の合成の正の屈折力が弱くなると、バックフォーカスが短くなってくるので良くない。

これに対して本発明者は第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力を弱める事で第１レンズ群Ｌ１以外のレンズ群の合成の正の屈折力を強め、長いバックフォーカスを得ることができることを見出した。更に、開口絞りよりも後方のレンズ群に入射する軸外光線の光軸からの入射高さを低く保つことができることも見出した。これによって、本発明の各実施例では高次の収差係数ＩＶ＾が更に低減し、画面周辺の像面湾曲を良好に改善している。

図７に特許文献２に開示されている数値実施例１と、本発明のズームレンズの数値実施例１におけるＭＴＦのディフォーカス特性図を示す。ここでＭＴＦとは、物体のコントラストと、撮影レンズを通して結像する像のコントラストの比で定義され、撮影レンズの結像性能評価に用いられる。図７は、空間周波数３０本／ｍｍのコントラストチャートに対して、横軸に近軸像面からのディフォーカス量［ｍｍ］、縦軸にＭＴＦ値を示したものである。図中のＭＴＦ曲線において、実線はサジタル像面、点線はメリディオナル像面のＭＴＦ曲線を示している。

実施例１のズームレンズのＭＴＦディフォーカス特性図は、特許文献２と比較して、像高２１．６ｍｍのＭＴＦピーク位置が明らかに像高０ｍｍのピークに近づいており、像面湾曲が低減していることが分かる。表−１（ａ）に特許文献１の数値実施例２から引用した従来例と、本発明の数値実施例２において、５次の収差係数ＩＶ＾を比較した表を示す。また表−１（ｂ）に、特許文献２の数値実施例１から引用した従来例と、本発明の数値実施例１、参考例１の数値実施例３において、５次の収差係数ＩＶ＾を比較した表を示す。本発明のいずれの数値実施例においても、従来例と比較して開口絞りより後方のレンズ群の係数分担値が特に大きく減少し、全系の収差係数値も減少していることが分かる。

次に各レンズ群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズ群のレンズ構成は物体側から像側の順に配置されているものとする。実施例１において第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ１２、物体側の面が凸形状の正レンズＧ１３から成っている。第２レンズ群Ｌ２は像側の面が凹形状の負レンズＧ２１と両レンズ面が凸形状の正レンズＧ２２とを接合した接合レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズＧ２３、物体側の面が凸形状の正レンズＧ２４より成っている。

第３レンズ群Ｌ３は像側の面が凹形状の負レンズＧ３１、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ３２と両レンズ面が凸形状の正レンズＧ３３とを接合した接合レンズより成っている。第４レンズ群Ｌ４は像側の面が凹形状の負レンズＧ４１と両レンズ面が凸形状の正レンズＧ４２とを接合した接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズＧ４３より成っている。第５レンズ群Ｌ５は両レンズ面が凸形状の正レンズＧ５１と両レンズ面が凹形状の負レンズＧ５２とを接合した接合レンズより成っている。第６レンズ群Ｌ６は像側の面が凸形状の正レンズＧ６１と像側の面が凸形状の負レンズＧ６２とを接合した接合レンズより成っている。

実施例１では、第１レンズ群Ｌ１の３つのレンズ面を非球面形状としている。これにより広角端において画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面と、歪曲の補正を良好に行っている。実施例１では、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４にそれぞれ１つの非球面形状のレンズ面を配している。これにより、開口絞りＳＰ近傍のレンズ群の屈折力が弱まったことにより生じる、ズーミングに伴う球面収差の変動を軽減している。

実施例２において、第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、負レンズＧ１２と負レンズＧ１２の像側に樹脂性の非球面レンズＧ１３を付加した接合レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ１４を有している。更に物体側の面が凸形状の正レンズＧ１５の全体として５つのレンズから成っている。第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は実施例１と同じである。第４レンズ群Ｌ４は負レンズＧ４１、両レンズ面が凸面の正レンズＧ４２、負レンズＧ４３と正レンズＧ４４とを接合した接合レンズより成っている。実施例２は第１レンズ群Ｌ１に２つの非球面形状のレンズ面を配している。また第４レンズ群Ｌ４に１つの非球面形状のレンズ面を配している。これにより広角端において画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面と歪曲の補正を良好に行っている。また、実施例２は、第３レンズ群Ｌ３に１つの非球面形状のレンズ面を配している。これにより開口絞りＳＰ近傍のレンズ群の屈折力が弱まったことにより生じる、ズーミングに伴う球面収差の変動を軽減している。

参考例１において第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、負レンズＧ１２、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ１３、物体側の面が凸形状の正レンズＧ１４から成っている。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。第５レンズ群Ｌ５は正レンズＧ５１と両レンズ面が凹形状の負レンズＧ５２より成っている。第６レンズ群Ｌ６は両レンズ面が凸形状の正レンズＧ６１と両レンズ面が凹形状の負レンズＧ６２より成っている。参考例１では第１レンズ群Ｌ１に２つの非球面形状のレンズ面を配している。また第５、第６レンズ群Ｌ５、Ｌ６にそれぞれ１つの非球面形状のレンズ面を配している。これにより広角端において画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面と、歪曲の補正を良好に行っている。

次に実施例１、２、参考例１に示したズームレンズを撮像装置に適用した実施例を図８を用いて説明する。図８は一眼レフカメラの要部概略図である。図８において、１０は実施例１、２、参考例１のズームレンズ１を有する撮影レンズである。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を観察するための接眼レンズ６などによって構成されている。

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。実施例１〜３にて説明した利益は、本実施例に開示したような撮像装置において効果的に享受される。

以下に実施例１、２、参考例１に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す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料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。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、各非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２としたとき

で与えるものとする。数値実施例１においてｒ１は設計上用いたダミー面である。前述の各条件式と数値実施例の関係を表−２に示す。

数値実施例１
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 1.5 68.2
2* 1054.753 2.5 1.816 46.6 60.73
3 32.866 15 48.68
4 -70.892 2.3 1.53172 48.8 48.72
5* 74.087 0.15 48.56
6 63.051 5 2.0033 28.3 48.79
7* 623.901 (可変) 48.58
8 174.415 1.9 1.80518 25.4 34.74
9 47.076 6.25 1.7725 49.6 35.76
10 -255.009 0.15 36.28
11 80.627 3.85 1.804 46.6 37.25
12 -401.032 0.15 37.21
13 49.168 5 1.6968 55.5 36.63
14 502.592 (可変) 35.91
15(Fno絞り) ∞ 2.2 27.94
16* -358.014 1.3 1.883 40.8 26.71
17 44.128 4 25.73
18 -50.551 1.3 1.72342 38 25.73
19 28.975 6 1.80518 25.4 27.17
20 -53.427 0.7 27.31
21(絞り) ∞ (可変) 26.99
22 118.985 1.3 1.84666 23.9 26.84
23 18.882 8 1.497 81.5 25.86
24 -73.703 0.15 26.25
25 37.771 4.5 1.6516 58.5 26.88
26* -91.087 (可変) 26.71
27 174.15 4 1.84666 23.9 22.17
28 -25.737 1.2 1.834 37.2 22.08
29 28.532 (可変) 21.57
30 687.638 8 1.56907 71.3 34.75
31 -28.077 2 1.7859 44.2 35.28
32 -44.496 (可変) 37.25
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =0.00E+00 A4=4.11024E-06 A6=-2.80857E-09 A8=1.83365E-12
A10=-1.29881E-15 A12=4.88579E-19
第5面
K =0.00E+00 A4=2.73456E-06 A6=-1.58065E-10 A8=-1.46110E-12
A10=-1.96817E-14 A12=2.21216E-17
第7面
K =0.00E+00 A4=2.86653E-07 A6=-1.22072E-09 A8=3.48964E-12
A10=3.05532E-15 A12=-6.04525E-18
第16面
K =0.00E+00 A4=-2.43124E-06 A6=1.96574E-09 A8=-6.62819E-12
A10=-6.36389E-14 A12=3.28925E-16
第26面
K =0.00E+00 A4=-4.94471E-06 A6=-6.52653E-09 A8=-1.97101E-11
A10=-6.90092E-14 A12=3.35312E-16

各種データ
ズーム比 2.69

焦点距離 24.54 35.14 66.07
Fナンバー 2.91 2.91 2.92
半画角 41.4 31.62 18.13
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 204.97 190.33 170.32
BF 37.06 37.06 37.06

d7 61.79 35.91 0.89
d14 0.81 3.49 12.47
d21 12.05 9.36 0.39
d26 0.08 0.66 6.17
d29 4.79 15.43 24.94
d32 37.06 37.06 37.06

入射瞳位置 33.29 32.26 37.03
射出瞳位置 -48.39 -71.59 -87.56
前側主点位置 50.78 56.03 68.07
後側主点位置 12.52 1.92 -29.01

数値実施例２
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 242.552 2.3 1.7725 49.6 48.68
2 20.224 10.11 34.58
3 427.355 1.8 1.804 46.6 33.75
4 49.864 0.16 1.5164 52.2 31.28
5* 46.167 5.97 30.62
6 -76.335 1.6 1.7725 49.6 30.2
7 231.451 0.15 30.03
8 55.799 4.5 1.72825 28.5 30.06
9 -147.959 (可変) 29.68
10 48.674 1.3 1.80518 25.4 25.16
11 24.529 6.2 1.53172 48.8 25.34
12 -199.64 0.15 26.01
13 156.179 2.55 1.7725 49.6 26.46
14 793.779 3.66 26.75
15 56.402 3.8 1.58913 61.1 28.23
16 -68.125 (可変) 28.22
17(絞り) ∞ 1.9 22.99
18 686.843 1.4 1.883 40.8 22.41
19 121.253 2.36 22.11
20 -41.897 1.1 1.90366 31.3 22.05
21 111.616 4.5 1.92286 18.9 22.6
22* -73.776 (可変) 23.12
23 67.044 1.2 1.8061 33.3 23.52
24 47.417 0.2 23.89
25 24.579 6.5 1.56907 71.3 26.2
26 -79.022 0.2 26.21
27 1089.271 1.2 1.834 37.2 25.97
28 16.755 6.95 1.56907 71.3 25.23
29* -73.367 0 25.4
30(フレアーカット絞り)∞ (可変) 25.69
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=6.7294E+01 A4=1.7822E-05 A6=-3.1659E-08 A8=4.3784E-11
A10=-3.7089E-14 A12=1.2456E-17
第5面
K=2.1608E+00 A4=1.7724E-05 A6=-3.9978E-09 A8=-1.8302E-10
A10=4.8290E-13 A12=-4.9640E-16
第22面
K=1.8275E+01 A4=5.5241E-06 A6=5.6306E-09 A8=2.7504E-12
A10=4.7347E-13 A12=-9.2932E-16
第29面
K=-1.7399E+01 A4=7.4774E-06 A6=5.7454E-08 A8=-1.8284E-10
A10=3.5590E-13 A12=1.6854E-15
各種データ
ズーム比 2.06

焦点距離 16.51 24.01 33.93
Fナンバー 3.07 2.91 2.91
半画角 52.65 42.03 32.52
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 152.87 146.38 147.49
BF 37.46 44.68 55.88

d9 25.07 10.04 0.92
d16 1 8.74 16.46
d22 16.07 9.66 0.97
d30 37.46 44.68 55.88
ＦＣ絞り径 25.69 20.87 19.49

入射瞳位置 20.01 20.06 21.35
射出瞳位置 -58.34 -39.55 -22.68
前側主点位置 33.68 37.22 40.63
後側主点位置 20.95 20.67 21.95

数値実施例３
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 123.106 2.5 1.7725 49.6 62.24
2* 34.884 7.47 51.63
3 82.658 3 1.51633 64.1 51.2
4 48.472 10.77 47.47
5 -126.6 2.3 1.7725 49.6 46.17
6 113.194 0.15 45.35
7 82.524 4.5 1.80518 25.4 45.45
8 498.619 (可変) 45.08
9 310.697 1.7 1.84666 23.9 36.85
10 56.318 6.2 1.883 40.8 38.21
11 -119.013 0.15 38.57
12 74.291 4.6 1.56907 71.3 39.63
13 -609.013 0.15 39.55
14 46.859 5.2 1.56907 71.3 38.99
15 218.843 (可変) 38.27
16(Fno絞り） ∞ 1.15 27.9
17 -100.764 1.3 1.883 40.8 27.8
18 52.054 2.73 27.24
19 -149.626 1.3 1.7495 35.3 27.31
20 30.104 6.04 1.84666 23.9 28.44
21 -119.627 0.7 28.66
22(絞り) ∞ (可変) 28.73
23 101.87 1.3 1.84666 23.9 28.81
24 27.187 7.16 1.497 81.5 28.36
25 -60.453 0.15 28.59
26 36.9 5.03 1.618 63.4 28.56
27 -124.55 (可変) 28.13
28 639.902 2.8 1.84666 23.9 22.6
29 -53.15 0.15 22.53
30 -57.193 1.2 1.83481 42.7 22.42
31* 28.932 (可変) 22.22
32 48.602 7.61 1.497 81.5 36.16
33 -63.695 0.15 36.34
34 -688.356 2.2 1.58313 59.4 36.07
35* 90.378 (可変) 35.86
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.0000E+00 A4=1.61135E-06 A6=-1.09916E-09 A8=-4.51741E-13
A10=8.89662E-16 A12=-3.16475E-19
第2面
K=3.2499E-02 A4=4.28850E-07 A6=-9.94947E-10 A8=-2.77069E-12
A10=1.65264E-15 A12=-1.26561E-18
第31面
K=0.0000E+00 A4=1.07978E-06 A6=-3.89229E-09 A8=3.41002E-11
A10=-1.70363E-13
第35面
K=0.0000E+00 A4=1.39002E-06 A6=-3.28401E-09 A8=2.05919E-11
A10=-5.79794E-14 A12=6.93716E-17

各種データ
ズーム比 2.74

焦点距離 24.76 35.45 67.91
Fナンバー 2.91 2.91 2.92
半画角 41.15 31.4 17.67
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 214.98 199.21 182.05
BF 38.49 38.49 38.49

d8 59.87 34.1 3.57
d15 2.6 6.37 20.4
d22 18.73 14.96 0.93
d27 0.95 2.71 8.95
d31 4.69 12.93 20.06
d35 38.49 38.49 38.49

入射瞳位置 35.15 34.58 43.18
射出瞳位置 -50.94 -63.31 -60.05
前側主点位置 53.05 57.68 64.28
後側主点位置 13.73 3.04 -29.43

ＳＰ開口絞りＳＰ２Ｆナンバー絞りＳサジタル像面、Ｍメリディオナル像面
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

Claims

物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するように、少なくとも前記第１レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第３レンズ群の広角端における横倍率をβ３ｗ、前記第３レンズ群の望遠端における横倍率をβ３ｔ、前記第４レンズ群の望遠端における横倍率をβ４ｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
２．５０≦｜ｆ３／ｆｗ｜＜５．０
０．０＜｜β４ｔ／β３ｔ｜＜０．０５
０．７＜｜β３ｔ×β４ｔ｜＜１．０
０．９＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜３０．０
１．９１≦｜ｆ４／ｆｗ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側へ移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群より構成されていることを特徴する請求項１または２に記載のズームレンズ。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側へ移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第４レンズ群は前記第２レンズ群と一体的に物体側へ移動し、前記第５レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動し、ズーミングのためには前記第６レンズ群は不動であることを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
最も像側に位置するレンズ群は正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
請求項１乃至５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受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。