JP5686644B2 - 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及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、ＴＶカメラ（放送用カメラ）、監視用カメラ等に好適なものである。
近年、固体撮像素子（ＣＣＤ、ＭＯＳ）を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクトでしかも高ズーム比、広画角、高解像力のズームレンズであることが要求されている。又、非撮影時（非使用時）に各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔に縮小し、撮像装置全体としての厚み（光軸方向の長さ）を薄くする構成を含む沈胴式のズームレンズであることも要望されている。
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群の４つのレンズ群より成り、各レンズ群を移動させてズーミングを行う４群ズームレンズが知られている。この４群ズームレンズにおいて第１レンズ群が負レンズと正レンズの２枚にて構成され、第２レンズ群が負、負、正レンズの３枚のレンズにて構成された小型の４群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
一般に、ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ枚数が多いと、各レンズ群の光軸上の長さが長くなる。又、各レンズ群のズーミング及びフォーカシングの際の移動量が大きいとレンズ全長が長くなる。この結果、沈胴長が長くなり、沈胴式のズームレンズに用いるのが難しくなる。撮像装置に用いるズームレンズでは、レンズ系全体の小型化を図って且つ所定のズーム比を有しつつ、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有していることが重要である。
例えば、所定のズーム比を確保しつつ、全系を小型化するためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。しかしながら、このようにしたズームレンズは、ズーミングの際の収差変動が大きくなり、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。前述した４群ズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全系の小型化を図りつつ良好な光学性能を得るには、各レンズ群のレンズ構成や第２、第３レンズ群の結像倍率、変倍用の第２レンズ群の屈折力等を適切に設定することが重要となる。これらの構成を適切に設定しないと、高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲で高い光学性能を有した沈胴構造に適したズームレンズを得るのが大変困難になってくる。
前述した特許文献１では３５ｍｍ銀塩カメラでの換算焦点距離で２８ｍｍ、ズーム比６．７倍程度のズームレンズが提供されているが、ズーミングに伴う第２レンズ群の移動量が大きくそのため沈胴長が長くなってくる傾向がある。特許文献２では３５ｍｍ銀塩カメラでの換算焦点距離で２８ｍｍ、ズーム比４．８倍程度のズームレンズが提供されているが、近年要求される撮像装置ではズーム比が必ずしも十分でない。
本発明は、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型の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、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隣り合うレンズ群の間隔が変化するように、各レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は２つ以下のレンズからなり、前記第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む３つ以下のレンズからなり、前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズからなり、前記第４レンズ群は１つのレンズからなり、
広角端及び望遠端における前記第２レンズ群の結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔ、広角端及び望遠端における前記第３レンズ群の結像倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔ、前記第１レンズ群の光軸上の厚みと前記第２レンズ群の光軸上の厚みの和をＴ１２、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）
Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜５．０
１．８０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００
なる条件式を満足することを特徴としている。
広角端及び望遠端における前記第２レンズ群の結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔ、広角端及び望遠端における前記第３レンズ群の結像倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔ、前記第１レンズ群の光軸上の厚みと前記第２レンズ群の光軸上の厚みの和をＴ１２、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）
Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜５．０
１．８０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００
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、高倍率化を図ると共に、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有す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。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、正の屈折力の第４レンズ群を有している。そして各レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズである。
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）の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（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比７．６１、Ｆナンバー３．３３〜６．３０のズームレンズである。
図３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、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比７．７３、Ｆナンバー３．２３〜６．０８のズームレンズである。図５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である。図６（Ａ）、（Ｂ）（Ｃ）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。実施例３はズーム比９．４９、Ｆナンバー２．９７〜６．０８のズームレンズである。
図７は本発明の実施例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（Ａ）、（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ実施例４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。実施例４はズーム比７．６４、Ｆナンバー３．５１〜６．２４のズームレンズである。図９は本発明の実施例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（Ａ）、（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ実施例５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。実施例５はズーム比７．５８、Ｆナンバー３．６０〜５．７７のズームレンズである。
図１１は本発明の実施例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（Ａ）、（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ実施例６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。実施例６はズーム比６．６８、Ｆナンバー３．２２〜７．２９のズームレンズである。
図１３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。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は開口絞りである。実施例２、３、５において開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置されている。実施例１、４、６において開口絞りＳＰは、光軸方向に関して、第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に配置した正レンズＧ３１の物体側頂点と、正レンズＧ３１の物体側のレンズ面と外周部（コバ部）との交点の間に配置している。ＦＳは開口径固定のメカ絞り（フレアーカット絞り）であり、第３レンズ群Ｌ３の像側または物体側に配置されている。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター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）である。球面収差図において実線はｄ線、２点鎖線はｇ線である。非点収差図において点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角（撮影画角の半分の値）、ＦｎｏはＦナンバーである。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、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３）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。
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に示すように各レンズ群を移動させている。このとき、広角端に比べて望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。
具体的には、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を像側に凸状の軌跡を有して移動させている。第２レンズ群Ｌ２を像側へ凸状の軌跡を描いて移動させている。第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させている。第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡で描いて移動させている。また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカス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によって行っている。
第４レンズ群Ｌ４の曲線４ａと曲線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。各実施例では、小型で軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォーカスの為に移動することで迅速なフォーカスを行っている。例えば自動焦点検出を迅速に行うのを容易にしている。
各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は２つ以下のレンズよりなる。第２レンズ群Ｌ２は正レンズと負レンズを含む３つ以下のレンズよりなる。第３レンズ群Ｌ３は２つのレンズよりなり、第４レンズ群Ｌ４は１つのレンズよりなっている。
広角端及び望遠端における第２レンズ群Ｌ２の結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔとする。広角端及び望遠端における第３レンズ群Ｌ３の結像倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔとする。第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚みと第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚みの和をＴ１２とする。広角端及び望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。
このとき
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）・・・（１）
Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２）
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜５．０ ・・・（３）
なる条件式を満足している。各実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が増大することで変倍を行っている。更にズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３も移動させることで、望遠端において入射瞳を任意の位置に移動させて、全系の小型化を実現している。
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）・・・（１）
Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２）
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜５．０ ・・・（３）
なる条件式を満足している。各実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が増大することで変倍を行っている。更にズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３も移動させることで、望遠端において入射瞳を任意の位置に移動させて、全系の小型化を実現している。
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ようにしている。これにより、変倍の際の第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の移動量の増大を抑制して、望遠端においてレンズ全長の増大を軽減している。
特に各実施例では高ズーム比を達成する際、第３レンズ群Ｌ３に変倍分担を持たせることで、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担をへらしている。そうすることにより、第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の焦点距離を大きくすることができ、これら２つのレンズ群の有効径を小さくしている。それにより第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の薄型化を図り、沈胴長の短縮を達成している。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、最も前玉有効径が大きくなる、広角端もしくは広角端より望遠側へ少しズーミングしたズーム位置にて、入射瞳位置を像側から物体側へ近づけるために、第１レンズ群Ｌ１を像側へ凸状の軌跡で移動させている。広角端から望遠端へのズーミングに際しても第１レンズ群Ｌ１を像側へ凸状の軌跡で移動することにより、前玉有効径の小型化を図りつつ、画面周辺光量の急峻な落ち込みを緩和している。
条件式（１）は、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の変倍分担を規定した式である。条件式（１）の下限を超えた場合、第３レンズ群Ｌ３の変倍分担が小さくなり、所望のズーム比を確保するために第２レンズ群Ｌ２の変倍分担を大きくしなくてはらない。そのため所望のズーム比を確保するためにズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり過ぎ、レンズ系が大型化してくる。
条件式（２）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚みの和を望遠端の焦点距離で規定した式である。条件式（２）の上限を超えた場合、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズＬ２の光軸上の厚さが厚くなり過ぎ、沈胴長が長くなってしまうので良くない。
条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を広角端の焦点距離で規定した式である。条件式（３）の上限を超えた場合、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が大きくなり、高ズーム比化を図る際、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２のズーミングに際しての移動量が大きくなり、望遠端においてレンズ全長が増大し好ましくない。条件式（３）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が小さくなりすぎると、ペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面湾曲が大きくなるので、好ましくない。
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（１）、（２）、（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）＜１４．０ ・・・（１ａ）
０．０５＜Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２ａ）
１．２＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．０ ・・・（３ａ）
条件式（１ａ）の上限値を超えると第３レンズ群Ｌ３の変倍分担が大きくなり過ぎ、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を大きくする必要がある。その際、第３レンズ群Ｌ３内の各レンズ面の曲率半径が小さくなり、ズーム全域にわたってコマ収差を補正することが困難になってくる。
０．０５＜Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２ａ）
１．２＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜３．０ ・・・（３ａ）
条件式（１ａ）の上限値を超えると第３レンズ群Ｌ３の変倍分担が大きくなり過ぎ、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を大きくする必要がある。その際、第３レンズ群Ｌ３内の各レンズ面の曲率半径が小さくなり、ズーム全域にわたってコマ収差を補正することが困難になってくる。
条件式（２ａ）の下限を超えた場合、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚さが薄くなり、特に広角端における倍率色収差、望遠端における軸上色収差が大きくなってくる。この結果、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４で上記収差を補正するのが難しくなり良好な光学性能を得るのが困難になる。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（１ａ）、（２ａ）（３ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）＜１２．０ ・・・（１ｂ）
０．１０＜Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２ｂ）
１．４＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．５ ・・・（３ｂ）
各実施例によれば以上のように各レンズ群を構成することにより、レンズ構成が簡易でコンパクトでありながらズーム比８〜１０程度の高ズーム比を有しつつ、全ズーム領域にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また各レンズ群のレンズ枚数が少なく沈胴時にコンパクトに収納出来るズームレンズを得ている。
０．１０＜Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５ ・・・（２ｂ）
１．４＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．５ ・・・（３ｂ）
各実施例によれば以上のように各レンズ群を構成することにより、レンズ構成が簡易でコンパクトでありながらズーム比８〜１０程度の高ズーム比を有しつつ、全ズーム領域にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また各レンズ群のレンズ枚数が少なく沈胴時にコンパクトに収納出来るズームレンズを得ている。
本発明において、更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズの材料のｄ線における屈折率の平均値をＮ２ｄ_ａｖｅとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズの焦点距離をｆ１ｐとする。第３レンズ群Ｌ３を構成する正レンズの焦点距離をｆ３ｐとする。
このとき、
１．８０＜Ｎ２ｄ_ａｖｅ＜２．４０ ・・・（４）
４．０＜ｆ１／ｆｗ ・・・（５）
１．８０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００ ・・・（６）
３．５０＜ｆ１ｐ／ｆｗ＜２０．００ ・・・（７）
０．８０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜２．００ ・・・（８）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
１．８０＜Ｎ２ｄ_ａｖｅ＜２．４０ ・・・（４）
４．０＜ｆ１／ｆｗ ・・・（５）
１．８０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００ ・・・（６）
３．５０＜ｆ１ｐ／ｆｗ＜２０．００ ・・・（７）
０．８０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜２．００ ・・・（８）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２に使用するレンズの材料の屈折率を規定する式で沈胴長の短縮と良好な光学性能を得るための条件式である。条件式（４）の下限を超えた場合、第２レンズ群Ｌ２を構成する各レンズのレンズ面の曲率がきつくなりすぎて、各レンズ面で高次収差が多く発生してくる。この結果、この収差の補正が難しくなり、光学性能が低下してくる。
条件式（４）の上限値を超えて、材料の屈折率の平均値が大きくなりすぎると、ペッツバール和をマイナス側に補正する効果が薄れ、像面湾曲がアンダー側に大きく倒れてくるので良くない。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（４）の数値範囲を次の如く設定することが好ましい。
１．８０＜Ｎ２ｄ_ａｖｅ＜２．２０ ・・・（４ａ）
条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に関し、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切に設定することで光学系全体の小型化と光学性能のバランスを良好に維持するための式である。条件式（５）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１より球面収差と軸上色収差の発生が増えて、良好な結像性能を得ることが困難になる。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に関し、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切に設定することで光学系全体の小型化と光学性能のバランスを良好に維持するための式である。条件式（５）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１より球面収差と軸上色収差の発生が増えて、良好な結像性能を得ることが困難になる。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．０＜ｆ１／ｆｗ＜２０．０ ・・・（５ａ）
条件式（５ａ）は条件式（５）に関し、上限値を設けたものである。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎると、収差補正には有利となるが、所望のズーム比を得るために第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の相対移動量が大きくなる。この結果、レンズ全長が長くなると共に前玉有効径が大きくなるので好ましくない。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（５ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式（５ａ）は条件式（５）に関し、上限値を設けたものである。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎると、収差補正には有利となるが、所望のズーム比を得るために第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の相対移動量が大きくなる。この結果、レンズ全長が長くなると共に前玉有効径が大きくなるので好ましくない。なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（５ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
６．０＜ｆ１／ｆｗ＜１８．０ ・・・（５ｂ）
条件式（６）は、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を規定した式であり、球面収差やコマ収差を良好に抑えつつ、広画角化を図るためのものである。条件式（６）の上限を超えた場合、所望のズーム比を確保するための第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長を短縮することが困難となる。また、高ズーム比化を達成することが難しくなる。条件式（６）の下限を超えた場合、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなり、広画角化を図るためには有利だが、球面収差やコマ収差の補正が難しくなり、好ましくない。
条件式（６）は、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を規定した式であり、球面収差やコマ収差を良好に抑えつつ、広画角化を図るためのものである。条件式（６）の上限を超えた場合、所望のズーム比を確保するための第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長を短縮することが困難となる。また、高ズーム比化を達成することが難しくなる。条件式（６）の下限を超えた場合、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなり、広画角化を図るためには有利だが、球面収差やコマ収差の補正が難しくなり、好ましくない。
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
２．００＜ｆ３／ｆｗ＜２．６０・・・（６ａ）
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正レンズの屈折力が強くなると、ペッツバール和が正の方向に大きくなりすぎて像面湾曲の補正が困難になってくる。また上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正レンズの屈折力が弱くなると、レンズ全長が長くなり、前玉有効径も増大してくるので沈胴長が増大し良くない。
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正レンズの屈折力が強くなると、ペッツバール和が正の方向に大きくなりすぎて像面湾曲の補正が困難になってくる。また上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正レンズの屈折力が弱くなると、レンズ全長が長くなり、前玉有効径も増大してくるので沈胴長が増大し良くない。
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．００＜ｆ１ｐ／ｆｗ＜１７．００ ・・・（７ａ）
条件式（８）は第３レンズ群Ｌ３を構成する正レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（８）の上限を超えると、正レンズの屈折力が弱くなり過ぎてしまい、第３レンズ群Ｌ３の屈折力も弱くなってしまう。そのため所望のズーム比を確保するために第３レンズ群Ｌ３の移動量を増やさなければならず、従って第３レンズ群Ｌ３の有効径と光軸上の厚みも大きくなってしまい、沈胴長が増大してしまう。条件式（８）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３より球面収差が大きく発生してしまい、良好な光学性能を達成するのが難しくなる。
条件式（８）は第３レンズ群Ｌ３を構成する正レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（８）の上限を超えると、正レンズの屈折力が弱くなり過ぎてしまい、第３レンズ群Ｌ３の屈折力も弱くなってしまう。そのため所望のズーム比を確保するために第３レンズ群Ｌ３の移動量を増やさなければならず、従って第３レンズ群Ｌ３の有効径と光軸上の厚みも大きくなってしまい、沈胴長が増大してしまう。条件式（８）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３より球面収差が大きく発生してしまい、良好な光学性能を達成するのが難しくなる。
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．００＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１．８０ ・・・（８ａ）
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするために条件式（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．２０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜１．６０ ・・・（８ｂ）
なお、以上の各条件式に共通して、各条件式範囲をより限定した下位の条件式の上限値のみ、又は、下限値のみをその上位の条件式の上限値あるいは下限値をして限定すうようにしても良い。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることで、より本発明の効果を高めることができる。各実施例では以下、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズよりなっている。
なお、以上の各条件式に共通して、各条件式範囲をより限定した下位の条件式の上限値のみ、又は、下限値のみをその上位の条件式の上限値あるいは下限値をして限定すうようにしても良い。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることで、より本発明の効果を高めることができる。各実施例では以下、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズよりなっている。
第２レンズ群Ｌ２は、像側のレンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズ、又は像側のレンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズよりなっている。第３レンズ群Ｌ３は物体側のレンズ面が凸形状の正レンズ、物体側のレンズ面が凸でメニスカス形状の負レンズよりなっている。第４レンズ群Ｌ４は物体側のレンズ面が凸形状の正レンズよりなっている。
以上のように各実施例によれば、レンズ枚数の削減を計り、レンズ全長の短縮化を達成したにもかかわらず、ズーム比８〜１０程度を有しつつ、高い光学性能を有したデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適したズームレンズを得ている。
各実施例において、第３レンズ群Ｌ３には開口径固定のメカ絞りＦＳを配置している。このメカ絞りＦＳは光学性能を劣化させる有害な光線をカットすることに有効である。具体的には、ズーム全域を大口径化することにより軸上光線が大量に入射するが、同時に軸上光線が通過する高さまで軸外光線も入射する。光量が大量に入ってくる分、軸外光線の上線がコマフレアとなり光学性能に影響を与えるため、この軸外光線の上線をカットするための絞りである。
このメカ絞りは望遠端での軸上光線をカットしないぎりぎりの径を設定することにより、全ズーム領域にて軸外光線の上線コマフレアを最大限にカットでき、ズーム全域の高性能に対して大きな効果を発揮できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
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１３を用いて説明する。図１３において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜６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。
次に、本発明の実施例１〜６に各々対応する数値実施例１〜６を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示し、ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。またｋを離心率、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数、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、非球面形状は、
で表示される。但しＲは曲率半径である。また例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。数値実施例において最後の２つの面は、フィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。
数値実施例１においてｄ１０の値、数値実施例４においてｄ８の値、数値実施例６においてｄ７の値が負になっているのは物体側から像側へ順に開口絞り、第３レンズ群の最も物体側の正レンズと数えたためである。各実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は最終面（ガラスブロックの像側の面）から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。レンズ全長は最も物体側のレンズ面から最終面までの距離に、バックフォーカスを加えたものである。画角は半画角の値（度）で示している。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表−１に示す。
［数値実施例１］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 21.145 0.50 1.92286 18.9 15.35
2 16.357 2.10 1.77250 49.6 14.54
3 91.251 (可変) 13.85
4 107.994 0.30 1.80604 40.8 12.44
5* 6.248 3.11 9.63
6 -24.577 0.40 1.77250 49.6 9.46
7 37.208 0.10 9.39
8 12.545 1.37 1.95906 17.5 9.45
9 38.533 (可変) 9.20
10(絞り) ∞ -0.40 4.57
11* 4.438 1.56 1.58313 59.4 4.60
12* -61.644 0.20 4.31
13 4.597 0.40 1.94595 18.0 3.95
14 3.260 1.40 3.59
15 ∞ (可変) 3.38
16 17.989 1.10 1.51633 64.1 8.06
17 -286.294 (可変) 8.08
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
19 ∞ 0.97 15.00
像面 ∞
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.11455e-005 A 6= 1.11207e-006 A 8=-4.97616e-008
第11面
K =-1.01603e+000 A 4= 7.11630e-004 A 6=-2.05335e-005 A 8= 1.06051e-006
第12面
K =-1.04272e+003 A 4=-1.51387e-004
各種データ
ズーム比 7.61
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 6.60 39.01
Fナンバー 3.33 3.57 6.30
画角 33.04 28.39 5.67
像高 3.33 3.56 3.88
レンズ全長 43.47 41.13 54.87
BF 0.97 0.97 0.97
d 3 0.30 1.68 16.35
d 9 19.20 14.50 0.97
d15 5.69 5.35 16.70
d17 4.37 5.68 6.93
入射瞳位置 10.52 12.26 50.32
射出瞳位置 -16.17 -16.91 -53.39
前側主点位置 14.11 16.42 61.34
後側主点位置 -4.16 -5.63 -38.04
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.69 2.60 -0.55 -1.97
2 4 -8.23 5.28 0.21 -4.05
3 10 11.46 3.16 -1.95 -3.94
4 16 32.82 1.10 0.04 -0.68
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -82.40
2 2 25.49
3 4 -8.24
4 6 -19.11
5 8 18.91
6 11 7.16
7 13 -13.88
8 16 32.82
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 21.145 0.50 1.92286 18.9 15.35
2 16.357 2.10 1.77250 49.6 14.54
3 91.251 (可変) 13.85
4 107.994 0.30 1.80604 40.8 12.44
5* 6.248 3.11 9.63
6 -24.577 0.40 1.77250 49.6 9.46
7 37.208 0.10 9.39
8 12.545 1.37 1.95906 17.5 9.45
9 38.533 (可変) 9.20
10(絞り) ∞ -0.40 4.57
11* 4.438 1.56 1.58313 59.4 4.60
12* -61.644 0.20 4.31
13 4.597 0.40 1.94595 18.0 3.95
14 3.260 1.40 3.59
15 ∞ (可変) 3.38
16 17.989 1.10 1.51633 64.1 8.06
17 -286.294 (可変) 8.08
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
19 ∞ 0.97 15.00
像面 ∞
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.11455e-005 A 6= 1.11207e-006 A 8=-4.97616e-008
第11面
K =-1.01603e+000 A 4= 7.11630e-004 A 6=-2.05335e-005 A 8= 1.06051e-006
第12面
K =-1.04272e+003 A 4=-1.51387e-004
各種データ
ズーム比 7.61
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 6.60 39.01
Fナンバー 3.33 3.57 6.30
画角 33.04 28.39 5.67
像高 3.33 3.56 3.88
レンズ全長 43.47 41.13 54.87
BF 0.97 0.97 0.97
d 3 0.30 1.68 16.35
d 9 19.20 14.50 0.97
d15 5.69 5.35 16.70
d17 4.37 5.68 6.93
入射瞳位置 10.52 12.26 50.32
射出瞳位置 -16.17 -16.91 -53.39
前側主点位置 14.11 16.42 61.34
後側主点位置 -4.16 -5.63 -38.04
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.69 2.60 -0.55 -1.97
2 4 -8.23 5.28 0.21 -4.05
3 10 11.46 3.16 -1.95 -3.94
4 16 32.82 1.10 0.04 -0.68
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -82.40
2 2 25.49
3 4 -8.24
4 6 -19.11
5 8 18.91
6 11 7.16
7 13 -13.88
8 16 32.82
［数値実施例２］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 23.640 0.50 2.14352 17.8 19.22
2 20.076 3.00 1.72916 54.7 18.35
3 526.919 (可変) 17.18
4* 117.520 0.50 1.85135 40.1 11.09
5* 5.536 2.79 8.40
6 -17.976 0.30 1.61766 57.9 8.16
7 21.173 0.15 8.00
8 11.793 1.10 1.94595 18.0 8.00
9 41.899 (可変) 7.80
10(絞り) ∞ 0.00 4.00
11* 4.431 1.58 1.60801 63.6 4.14
12* -38.150 0.25 3.92
13 4.986 0.55 1.94595 18.0 3.68
14 3.361 0.73 3.32
15 ∞ (可変) 3.29
16* 9.497 1.28 1.55332 71.7 7.23
17* 28.353 (可変) 7.01
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
19 ∞ 2.42 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 3.61947e+002 A 4=-1.95585e-004 A 6= 6.69951e-006 A 8=-1.40824e-007 A10=-5.75275e-010
第5面
K =-5.89189e-001 A 4= 3.27647e-004 A 6=-4.65785e-006 A 8= 2.94644e-006 A10=-1.08576e-007
第11面
K =-7.59968e-002 A 4=-7.53170e-004 A 6= 4.48745e-005 A 8=-1.43274e-005 A10= 2.18422e-006
第12面
K =-3.84147e+001 A 4= 4.17036e-004 A 6= 1.13711e-004 A 8=-2.43349e-005 A10= 3.66953e-006
第16面
K = 9.77128e-001 A 4= 5.02537e-005 A 6= 1.38670e-005 A 8= 1.16733e-006 A10= 9.66865e-008
第17面
K = 2.28117e+001 A 4= 1.56496e-004 A 6= 4.88771e-005 A 8=-2.47583e-006 A10= 3.13609e-007
各種データ
ズーム比 7.73
広角 中間 望遠
焦点距離 4.40 11.53 34.00
Fナンバー 3.23 4.26 6.08
画角 37.14 18.57 6.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 38.27 41.88 56.83
BF 2.42 2.42 2.42
d 3 0.92 8.28 16.44
d 9 14.46 5.72 0.95
d15 3.83 5.92 14.98
d17 3.11 6.03 8.51
入射瞳位置 10.41 23.94 51.30
射出瞳位置 -11.72 -18.42 -58.49
前側主点位置 13.45 29.09 66.32
後側主点位置 -1.98 -9.11 -31.58
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.50 3.50 -0.28 -2.24
2 4 -6.54 4.84 0.36 -3.56
3 10 10.03 3.11 -1.57 -3.34
4 16 25.20 1.28 -0.41 -1.21
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -125.87
2 2 28.55
3 4 -6.84
4 6 -15.69
5 8 17.05
6 11 6.62
7 13 -13.05
8 16 25.20
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 23.640 0.50 2.14352 17.8 19.22
2 20.076 3.00 1.72916 54.7 18.35
3 526.919 (可変) 17.18
4* 117.520 0.50 1.85135 40.1 11.09
5* 5.536 2.79 8.40
6 -17.976 0.30 1.61766 57.9 8.16
7 21.173 0.15 8.00
8 11.793 1.10 1.94595 18.0 8.00
9 41.899 (可変) 7.80
10(絞り) ∞ 0.00 4.00
11* 4.431 1.58 1.60801 63.6 4.14
12* -38.150 0.25 3.92
13 4.986 0.55 1.94595 18.0 3.68
14 3.361 0.73 3.32
15 ∞ (可変) 3.29
16* 9.497 1.28 1.55332 71.7 7.23
17* 28.353 (可変) 7.01
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
19 ∞ 2.42 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 3.61947e+002 A 4=-1.95585e-004 A 6= 6.69951e-006 A 8=-1.40824e-007 A10=-5.75275e-010
第5面
K =-5.89189e-001 A 4= 3.27647e-004 A 6=-4.65785e-006 A 8= 2.94644e-006 A10=-1.08576e-007
第11面
K =-7.59968e-002 A 4=-7.53170e-004 A 6= 4.48745e-005 A 8=-1.43274e-005 A10= 2.18422e-006
第12面
K =-3.84147e+001 A 4= 4.17036e-004 A 6= 1.13711e-004 A 8=-2.43349e-005 A10= 3.66953e-006
第16面
K = 9.77128e-001 A 4= 5.02537e-005 A 6= 1.38670e-005 A 8= 1.16733e-006 A10= 9.66865e-008
第17面
K = 2.28117e+001 A 4= 1.56496e-004 A 6= 4.88771e-005 A 8=-2.47583e-006 A10= 3.13609e-007
各種データ
ズーム比 7.73
広角 中間 望遠
焦点距離 4.40 11.53 34.00
Fナンバー 3.23 4.26 6.08
画角 37.14 18.57 6.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 38.27 41.88 56.83
BF 2.42 2.42 2.42
d 3 0.92 8.28 16.44
d 9 14.46 5.72 0.95
d15 3.83 5.92 14.98
d17 3.11 6.03 8.51
入射瞳位置 10.41 23.94 51.30
射出瞳位置 -11.72 -18.42 -58.49
前側主点位置 13.45 29.09 66.32
後側主点位置 -1.98 -9.11 -31.58
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.50 3.50 -0.28 -2.24
2 4 -6.54 4.84 0.36 -3.56
3 10 10.03 3.11 -1.57 -3.34
4 16 25.20 1.28 -0.41 -1.21
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -125.87
2 2 28.55
3 4 -6.84
4 6 -15.69
5 8 17.05
6 11 6.62
7 13 -13.05
8 16 25.20
［数値実施例３］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 23.181 0.70 2.14352 17.8 18.48
2 20.208 3.00 1.65160 58.5 17.49
3 124.032 (可変) 16.67
4* 101.445 0.70 1.85135 40.1 12.55
5* 6.376 3.21 9.24
6 -20.647 0.55 1.61766 57.9 8.96
7 17.962 0.15 8.71
8 12.490 1.17 1.94595 18.0 8.73
9 44.187 (可変) 8.53
10(絞り) ∞ 0.00 4.33
11* 4.420 1.58 1.60801 63.6 4.50
12* -43.444 0.25 4.26
13 4.964 0.55 1.94595 18.0 3.96
14 3.340 0.73 3.55
15 ∞ (可変) 3.53
16* 10.357 1.28 1.55332 71.7 7.91
17* 35.807 (可変) 7.77
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
19 ∞ 2.42 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 1.65312e+002 A 4= 1.43783e-004 A 6= 3.47224e-006 A 8=-2.07880e-007 A10= 1.97588e-009
第5面
K =-2.87386e-001 A 4= 3.90291e-004 A 6= 1.67461e-005 A 8= 5.81630e-007 A10=-2.54468e-008
第11面
K =-1.05698e-001 A 4=-7.23727e-004 A 6= 6.17574e-005 A 8=-1.38176e-005 A10= 1.89643e-006
第12面
K =-4.68533e+001 A 4= 4.03890e-004 A 6= 1.12883e-004 A 8=-1.86634e-005 A10= 2.74382e-006
第16面
K =-2.22524e+000 A 4= 3.24893e-004 A 6=-4.15533e-006 A 8=-2.09679e-006 A10= 1.59232e-007
第17面
K =-3.78909e+000 A 4= 1.85040e-004 A 6= 1.07268e-005 A 8=-4.24845e-006 A10= 2.54174e-007
各種データ
ズーム比 9.49
広角 中間 望遠
焦点距離 4.39 10.03 41.70
Fナンバー 2.97 4.00 6.08
画角 37.19 21.12 5.31
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 39.83 39.23 66.10
BF 2.42 2.42 2.42
d 3 0.70 4.69 23.68
d 9 15.24 5.46 0.68
d15 3.65 5.48 18.94
d17 3.16 6.50 5.72
入射瞳位置 11.05 15.76 77.80
射出瞳位置 -11.48 -18.01 -108.01
前側主点位置 14.05 20.86 103.75
後側主点位置 -1.97 -7.61 -39.28
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 48.89 3.70 -0.94 -3.04
2 4 -7.30 5.78 0.60 -4.00
3 10 10.24 3.11 -1.64 -3.39
4 16 25.87 1.28 -0.33 -1.14
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -157.59
2 2 36.63
3 4 -8.02
4 6 -15.47
5 8 18.08
6 11 6.68
7 13 -12.92
8 16 25.87
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 23.181 0.70 2.14352 17.8 18.48
2 20.208 3.00 1.65160 58.5 17.49
3 124.032 (可変) 16.67
4* 101.445 0.70 1.85135 40.1 12.55
5* 6.376 3.21 9.24
6 -20.647 0.55 1.61766 57.9 8.96
7 17.962 0.15 8.71
8 12.490 1.17 1.94595 18.0 8.73
9 44.187 (可変) 8.53
10(絞り) ∞ 0.00 4.33
11* 4.420 1.58 1.60801 63.6 4.50
12* -43.444 0.25 4.26
13 4.964 0.55 1.94595 18.0 3.96
14 3.340 0.73 3.55
15 ∞ (可変) 3.53
16* 10.357 1.28 1.55332 71.7 7.91
17* 35.807 (可変) 7.77
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
19 ∞ 2.42 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 1.65312e+002 A 4= 1.43783e-004 A 6= 3.47224e-006 A 8=-2.07880e-007 A10= 1.97588e-009
第5面
K =-2.87386e-001 A 4= 3.90291e-004 A 6= 1.67461e-005 A 8= 5.81630e-007 A10=-2.54468e-008
第11面
K =-1.05698e-001 A 4=-7.23727e-004 A 6= 6.17574e-005 A 8=-1.38176e-005 A10= 1.89643e-006
第12面
K =-4.68533e+001 A 4= 4.03890e-004 A 6= 1.12883e-004 A 8=-1.86634e-005 A10= 2.74382e-006
第16面
K =-2.22524e+000 A 4= 3.24893e-004 A 6=-4.15533e-006 A 8=-2.09679e-006 A10= 1.59232e-007
第17面
K =-3.78909e+000 A 4= 1.85040e-004 A 6= 1.07268e-005 A 8=-4.24845e-006 A10= 2.54174e-007
各種データ
ズーム比 9.49
広角 中間 望遠
焦点距離 4.39 10.03 41.70
Fナンバー 2.97 4.00 6.08
画角 37.19 21.12 5.31
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 39.83 39.23 66.10
BF 2.42 2.42 2.42
d 3 0.70 4.69 23.68
d 9 15.24 5.46 0.68
d15 3.65 5.48 18.94
d17 3.16 6.50 5.72
入射瞳位置 11.05 15.76 77.80
射出瞳位置 -11.48 -18.01 -108.01
前側主点位置 14.05 20.86 103.75
後側主点位置 -1.97 -7.61 -39.28
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 48.89 3.70 -0.94 -3.04
2 4 -7.30 5.78 0.60 -4.00
3 10 10.24 3.11 -1.64 -3.39
4 16 25.87 1.28 -0.33 -1.14
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -157.59
2 2 36.63
3 4 -8.02
4 6 -15.47
5 8 18.08
6 11 6.68
7 13 -12.92
8 16 25.87
［数値実施例４］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 24.427 0.60 1.92286 18.9 18.58
2 18.571 2.35 1.77250 49.6 17.55
3 90.126 (可変) 16.97
4 -73.756 0.30 1.80604 40.8 15.18
5* 5.789 2.16 11.60
6 9.351 1.75 1.95906 17.5 11.84
7 15.293 (可変) 11.37
8(絞り) ∞ -0.40 4.10
9* 4.014 1.52 1.58313 59.4 4.12
10* 61.920 0.20 3.75
11 4.145 0.40 1.94595 18.0 3.49
12 3.009 1.40 3.16
13 ∞ (可変) 3.10
14 16.735 1.09 1.51633 64.1 7.61
15 -16310.269 (可変) 7.68
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
17 ∞ 0.97 15.00
像面 ∞
非球面データ
第5面
K =-1.03001e+000 A 4= 3.35565e-004 A 6= 1.81345e-006 A 8=-9.10959e-009
第9面
K =-7.80610e-001 A 4= 1.21611e-003 A 6=-1.61993e-005 A 8= 2.81257e-005
第10面
K =-7.00000e+000 A 4= 1.15353e-003 A 6=-7.26556e-006 A 8= 3.60647e-005
各種データ
ズーム比 7.64
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 6.58 39.17
Fナンバー 3.51 3.67 6.24
画角 33.04 28.70 5.65
像高 3.33 3.60 3.88
レンズ全長 46.70 43.21 54.14
BF 0.97 0.97 0.97
d 3 1.19 3.03 20.47
d 7 23.41 17.47 0.70
d13 5.24 4.49 15.55
d15 3.71 5.08 4.28
入射瞳位置 13.08 15.37 56.16
射出瞳位置 -14.70 -14.83 -45.05
前側主点位置 16.53 19.21 61.99
後側主点位置 -4.16 -5.62 -38.20
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 46.20 2.95 -0.77 -2.37
2 4 -10.17 4.21 -0.28 -3.45
3 8 11.55 3.12 -2.22 -4.11
4 14 32.38 1.09 0.00 -0.72
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -88.28
2 2 29.85
3 4 -6.65
4 6 21.93
5 9 7.29
6 11 -14.00
7 14 32.38
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 24.427 0.60 1.92286 18.9 18.58
2 18.571 2.35 1.77250 49.6 17.55
3 90.126 (可変) 16.97
4 -73.756 0.30 1.80604 40.8 15.18
5* 5.789 2.16 11.60
6 9.351 1.75 1.95906 17.5 11.84
7 15.293 (可変) 11.37
8(絞り) ∞ -0.40 4.10
9* 4.014 1.52 1.58313 59.4 4.12
10* 61.920 0.20 3.75
11 4.145 0.40 1.94595 18.0 3.49
12 3.009 1.40 3.16
13 ∞ (可変) 3.10
14 16.735 1.09 1.51633 64.1 7.61
15 -16310.269 (可変) 7.68
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
17 ∞ 0.97 15.00
像面 ∞
非球面データ
第5面
K =-1.03001e+000 A 4= 3.35565e-004 A 6= 1.81345e-006 A 8=-9.10959e-009
第9面
K =-7.80610e-001 A 4= 1.21611e-003 A 6=-1.61993e-005 A 8= 2.81257e-005
第10面
K =-7.00000e+000 A 4= 1.15353e-003 A 6=-7.26556e-006 A 8= 3.60647e-005
各種データ
ズーム比 7.64
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 6.58 39.17
Fナンバー 3.51 3.67 6.24
画角 33.04 28.70 5.65
像高 3.33 3.60 3.88
レンズ全長 46.70 43.21 54.14
BF 0.97 0.97 0.97
d 3 1.19 3.03 20.47
d 7 23.41 17.47 0.70
d13 5.24 4.49 15.55
d15 3.71 5.08 4.28
入射瞳位置 13.08 15.37 56.16
射出瞳位置 -14.70 -14.83 -45.05
前側主点位置 16.53 19.21 61.99
後側主点位置 -4.16 -5.62 -38.20
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 46.20 2.95 -0.77 -2.37
2 4 -10.17 4.21 -0.28 -3.45
3 8 11.55 3.12 -2.22 -4.11
4 14 32.38 1.09 0.00 -0.72
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -88.28
2 2 29.85
3 4 -6.65
4 6 21.93
5 9 7.29
6 11 -14.00
7 14 32.38
［数値実施例５］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 28.731 3.08 1.77250 49.6 17.60
2 -44.500 0.70 2.00069 25.5 17.26
3 -660.947 (可変) 16.82
4* -40.853 1.20 1.85135 40.1 12.28
5* 5.213 1.72 9.40
6 8.896 1.75 2.14352 17.8 9.64
7 14.622 (可変) 9.07
8 ∞ 0.00 3.85
9* 5.374 1.85 1.58313 59.4 3.89
10* -14.960 0.40 3.65
11(絞り) ∞ 0.45 3.42
12 6.054 0.85 2.10205 16.8 3.17
13 3.810 (可変) 2.77
14* 15.137 1.37 1.69350 53.2 7.90
15* -189.659 (可変) 7.91
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
17 ∞ 0.51 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6=-4.29818e-007 A 8=-1.13517e-008 A10= 3.66708e-010
第5面
K =-4.92760e-001 A 4= 3.53753e-005 A 6= 1.44243e-005 A 8=-1.80771e-007 A10=-2.63647e-008 A12= 7.54152e-010
A 3=-2.16559e-004 A 5=-8.30673e-005
第9面
K =-7.94622e-001 A 4=-4.84231e-004 A 6=-4.57848e-005 A 8= 2.39707e-006 A10=-1.24997e-006
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.05197e-005 A 6=-2.85175e-005 A 8=-9.18773e-006
第14面
K =-2.07258e-001 A 4= 1.70319e-004 A 6=-1.94233e-006 A 8= 6.77357e-008
A 3=-4.36930e-004
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.04916e-006
各種データ
ズーム比 7.58
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.09 38.80
Fナンバー 3.60 4.73 5.77
画角 33.07 14.40 5.70
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 43.60 43.15 56.53
BF 0.51 0.51 0.51
d 3 1.34 9.84 21.47
d 7 18.06 4.29 0.95
d13 6.59 5.85 13.48
d15 2.93 8.49 5.95
入射瞳位置 12.79 27.28 76.42
射出瞳位置 -15.77 -19.59 -55.22
前側主点位置 16.30 31.04 88.20
後側主点位置 -4.61 -14.58 -38.29
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 42.68 3.78 -0.25 -2.32
2 4 -8.32 4.67 0.22 -2.88
3 8 10.57 3.55 -2.50 -3.81
4 14 20.27 1.37 0.06 -0.75
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 23.02
2 2 -47.71
3 4 -5.37
4 6 17.09
5 9 7.01
6 12 -11.64
7 14 20.27
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 28.731 3.08 1.77250 49.6 17.60
2 -44.500 0.70 2.00069 25.5 17.26
3 -660.947 (可変) 16.82
4* -40.853 1.20 1.85135 40.1 12.28
5* 5.213 1.72 9.40
6 8.896 1.75 2.14352 17.8 9.64
7 14.622 (可変) 9.07
8 ∞ 0.00 3.85
9* 5.374 1.85 1.58313 59.4 3.89
10* -14.960 0.40 3.65
11(絞り) ∞ 0.45 3.42
12 6.054 0.85 2.10205 16.8 3.17
13 3.810 (可変) 2.77
14* 15.137 1.37 1.69350 53.2 7.90
15* -189.659 (可変) 7.91
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
17 ∞ 0.51 20.00
像面 ∞
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6=-4.29818e-007 A 8=-1.13517e-008 A10= 3.66708e-010
第5面
K =-4.92760e-001 A 4= 3.53753e-005 A 6= 1.44243e-005 A 8=-1.80771e-007 A10=-2.63647e-008 A12= 7.54152e-010
A 3=-2.16559e-004 A 5=-8.30673e-005
第9面
K =-7.94622e-001 A 4=-4.84231e-004 A 6=-4.57848e-005 A 8= 2.39707e-006 A10=-1.24997e-006
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.05197e-005 A 6=-2.85175e-005 A 8=-9.18773e-006
第14面
K =-2.07258e-001 A 4= 1.70319e-004 A 6=-1.94233e-006 A 8= 6.77357e-008
A 3=-4.36930e-004
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.04916e-006
各種データ
ズーム比 7.58
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 15.09 38.80
Fナンバー 3.60 4.73 5.77
画角 33.07 14.40 5.70
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 43.60 43.15 56.53
BF 0.51 0.51 0.51
d 3 1.34 9.84 21.47
d 7 18.06 4.29 0.95
d13 6.59 5.85 13.48
d15 2.93 8.49 5.95
入射瞳位置 12.79 27.28 76.42
射出瞳位置 -15.77 -19.59 -55.22
前側主点位置 16.30 31.04 88.20
後側主点位置 -4.61 -14.58 -38.29
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 42.68 3.78 -0.25 -2.32
2 4 -8.32 4.67 0.22 -2.88
3 8 10.57 3.55 -2.50 -3.81
4 14 20.27 1.37 0.06 -0.75
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 23.02
2 2 -47.71
3 4 -5.37
4 6 17.09
5 9 7.01
6 12 -11.64
7 14 20.27
［数値実施例６］
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 45.655 1.40 1.48749 70.2 15.58
2 -145.547 (可変) 14.87
3* 1126.705 0.70 1.76802 49.2 12.95
4* 4.678 2.30 9.63
5* 9.872 1.50 2.00178 19.3 9.79
6* 15.269 (可変) 9.49
7(絞り) ∞ -0.50 4.73
8* 4.340 1.80 1.55332 71.7 4.80
9* -23.688 1.00 4.50
10* 9.308 0.50 2.00178 19.3 4.00
11* 4.843 0.60 3.70
12 ∞ (可変) 3.02
13 89.566 0.60 1.84666 23.9 4.93
14 -27.475 (可変) 5.01
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
16 ∞ 2.34 15.00
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 2.52548e+004 A 4=-1.26590e-004
第4面
K =-6.41412e-001 A 4= 6.67205e-005 A 6= 8.38319e-006 A 8=-2.12522e-007
第5面
K = 1.59032e+000 A 4=-7.16273e-004
第6面
K =-2.17489e+000 A 4=-6.21677e-004 A 6= 4.26433e-006 A 8= 3.17809e-008
第8面
K =-6.26431e-001 A 4= 5.61436e-004 A 6= 4.66623e-005 A 8= 1.40195e-006
第9面
K =-1.76634e+001 A 4= 7.84352e-004
第10面
K =-1.40066e+000 A 4=-7.19348e-004
第11面
K =-1.82931e+000 A 4= 1.85429e-003 A 6= 1.18881e-004 A 8= 1.49330e-005
各種データ
ズーム比 6.68
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 8.82 29.50
Fナンバー 3.22 4.31 7.29
画角 37.03 23.72 7.48
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 39.88 36.70 61.56
BF 2.34 2.34 2.34
d 2 0.60 4.20 23.01
d 6 18.90 8.35 1.20
d12 2.83 2.83 6.35
d14 4.51 8.29 17.96
入射瞳位置 8.70 11.74 42.97
射出瞳位置 -11.77 -15.55 -32.11
前側主点位置 11.73 16.21 47.21
後側主点位置 -2.08 -6.48 -27.16
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 71.46 1.40 0.23 -0.72
2 3 -8.68 4.50 0.01 -3.41
3 7 11.24 3.40 -3.01 -4.54
4 13 24.89 0.60 0.25 -0.08
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 71.46
2 3 -6.12
3 5 24.48
4 8 6.78
5 10 -10.67
6 13 24.89
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 45.655 1.40 1.48749 70.2 15.58
2 -145.547 (可変) 14.87
3* 1126.705 0.70 1.76802 49.2 12.95
4* 4.678 2.30 9.63
5* 9.872 1.50 2.00178 19.3 9.79
6* 15.269 (可変) 9.49
7(絞り) ∞ -0.50 4.73
8* 4.340 1.80 1.55332 71.7 4.80
9* -23.688 1.00 4.50
10* 9.308 0.50 2.00178 19.3 4.00
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12 ∞ (可変) 3.02
13 89.566 0.60 1.84666 23.9 4.93
14 -27.475 (可変) 5.01
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1 15.00
16 ∞ 2.34 15.00
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 2.52548e+004 A 4=-1.26590e-004
第4面
K =-6.41412e-001 A 4= 6.67205e-005 A 6= 8.38319e-006 A 8=-2.12522e-007
第5面
K = 1.59032e+000 A 4=-7.16273e-004
第6面
K =-2.17489e+000 A 4=-6.21677e-004 A 6= 4.26433e-006 A 8= 3.17809e-008
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K =-6.26431e-001 A 4= 5.61436e-004 A 6= 4.66623e-005 A 8= 1.40195e-006
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K =-1.76634e+001 A 4= 7.84352e-004
第10面
K =-1.40066e+000 A 4=-7.19348e-004
第11面
K =-1.82931e+000 A 4= 1.85429e-003 A 6= 1.18881e-004 A 8= 1.49330e-005
各種データ
ズーム比 6.68
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 8.82 29.50
Fナンバー 3.22 4.31 7.29
画角 37.03 23.72 7.48
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 39.88 36.70 61.56
BF 2.34 2.34 2.34
d 2 0.60 4.20 23.01
d 6 18.90 8.35 1.20
d12 2.83 2.83 6.35
d14 4.51 8.29 17.96
入射瞳位置 8.70 11.74 42.97
射出瞳位置 -11.77 -15.55 -32.11
前側主点位置 11.73 16.21 47.21
後側主点位置 -2.08 -6.48 -27.16
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 71.46 1.40 0.23 -0.72
2 3 -8.68 4.50 0.01 -3.41
3 7 11.24 3.40 -3.01 -4.54
4 13 24.89 0.60 0.25 -0.08
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 71.46
2 3 -6.12
3 5 24.48
4 8 6.78
5 10 -10.67
6 13 24.89
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 ｄ…ｄ線 ｇ…ｇ線
ΔＭ…メリディオナル像面 ΔＳ…サジタル像面
ＳＰ…Ｆナンバー光束決定部材 ＦＳ…メカ絞り 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
球面収差…実線：ｄ線、２点鎖線：ｇ線
非点収差…実線：ｄ線ΔＳ、点線：ｄ線ΔＭ
歪曲…ｄ線 倍率色収差…２点鎖線：ｇ線
Ｌ４…第４レンズ群 ｄ…ｄ線 ｇ…ｇ線
ΔＭ…メリディオナル像面 ΔＳ…サジタル像面
ＳＰ…Ｆナンバー光束決定部材 ＦＳ…メカ絞り 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
球面収差…実線：ｄ線、２点鎖線：ｇ線
非点収差…実線：ｄ線ΔＳ、点線：ｄ線ΔＭ
歪曲…ｄ線 倍率色収差…２点鎖線：ｇ線
Claims (8)
- 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、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隣り合うレンズ群の間隔が変化するように、各レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群は２つ以下のレンズからなり、前記第２レンズ群は正レンズと負レンズを含む３つ以下のレンズからなり、前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズからなり、前記第４レンズ群は１つのレンズからなり、
広角端及び望遠端における前記第２レンズ群の結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔ、広角端及び望遠端における前記第３レンズ群の結像倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔ、前記第１レンズ群の光軸上の厚みと前記第２レンズ群の光軸上の厚みの和をＴ１２、広角端及び望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
１．０＜（β３ｔ／β３ｗ）／（β２ｔ／β２ｗ）
Ｔ１２／ｆｔ＜０．２５
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜５．０
１．８０＜ｆ３／ｆｗ＜３．００
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第２レンズ群を構成するレンズの材料のｄ線における屈折率の平均値をＮ２ｄ_ａｖｅとするとき、
１．８０＜Ｎ２ｄ_ａｖｅ＜２．４０
なる条件式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。 - 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
４．０＜ｆ１／ｆｗ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群を構成する正レンズの焦点距離をｆ１ｐとするとき、
３．５０＜ｆ１ｐ／ｆｗ＜２０．００
なる条件式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項に記載のズームレンズ。 - 前記第３レンズ群を構成する正レンズの焦点距離をｆ３ｐとするとき、
０．８０＜ｆ３ｐ／ｆｗ＜２．００
なる条件式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項に記載のズームレンズ。 - 物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、又は正レンズからなり、前記第２レンズ群は、像側のレンズ面が凹形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズ、又は像側のレンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズからなり、前記第３レンズ群は物体側のレンズ面が凸形状の正レンズ、物体側のレンズ面が凸でメニスカス形状の負レンズからなり、
前記第４レンズ群は物体側のレンズ面が凸形状の正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 固体撮像素子に像を形成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。
- 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受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
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