JP5743810B2 - 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、特にデジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどに好適なものである。
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズには、広画角、高ズーム比で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であることが要求されている。
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、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズが知られている。ポジティブリードタイプのズームレンズとして第１レンズ群のレンズの材料に異常分散材料を使用し、色収差（２次スペクトル）を良好に補正したズーム比１０程度のズームレンズが知られている（特許文献１）。
また物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群構成のズームレンズにおいて第１レンズ群に異常分散性を有する材料より成るレンズを用いたズームレンズが知られている（特許文献２）。
ポジティブリード型のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図ることが比較的容易である。しかしながらポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化、広画角化を図ると広角側のズーム領域で倍率色収差、望遠側のズーム領域において軸上色収差の二次スペクトルが多く発生してくる。ポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化、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色収差、特に２次スペクトルを軽減することが重要になってくる。
色収差や二次スペクトルを低減させるにはズームレンズ中の適切な位置に低分散かつ異常分散性の材料より成るレンズを用いるのが有効である。また色収差に関しては、材料特性（アッベ数や部分分散比）を基に、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を最適化することが重要になってくる。
特に前述したポジティブリード型の５群より成るズームレンズでは軸上光線が正の屈折力の第１レンズ群で、光軸上最も高い位置を通過する。このため第１レンズ群を構成するレンズの材料を適切に設定しないと高ズーム比化を図ったとき、望遠側において２次スペクトルを軽減するのが困難となる。２次スペクトルが多いと、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、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、望遠端における色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性が得られるズームレンズを目的とする。
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、１つ以上のレンズ群を含む後群から成り、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において、前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、ズーミングに際して、前記第１レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描くように移動し、
前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとするとき、前記第１レンズ群に含まれる２枚の正レンズの材料は、
５５．０＜νｄ＜１００．０
０．５２＜θｇＦ＜０．５９
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５
なる条件式を満足する材料であり、
広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記第１レンズ群に含まれる正レンズのうち最も像側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧ３とするとき、
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４５．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとするとき、前記第１レンズ群に含まれる２枚の正レンズの材料は、
５５．０＜νｄ＜１００．０
０．５２＜θｇＦ＜０．５９
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５
なる条件式を満足する材料であり、
広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記第１レンズ群に含まれる正レンズのうち最も像側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧ３とするとき、
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４５．０
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、望遠端における色収差を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性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。
以下に本発明の好ましい実施の形態を、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、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レンズ群を有する。そしてズーミングに際して各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。
図１は実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１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）における収差図である。実施例１はズーム比４０．７、開口比２．４〜５．９程度のズームレンズである。図３は実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２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３３．６、開口比２．７〜５．８程度のズームレンズである。
図５は実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例３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３３．５、開口比２．７〜５．８程度のズームレンズである。図７は実施例４の広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例４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３８．７、開口比２．６〜５．９程度のズームレンズである。
図９は実施例５の広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例５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４０．８、開口比２．４〜５．９程度のズームレンズである。
図１１は実施例６の広角端におけるレンズ断面図である。図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例６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４３．５、開口比２．９〜７．１程度のズームレンズである。
図１３は実施例７の広角端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例７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７はズーム比４４．３、開口比２．９〜７．１程度のズームレンズである。
図１５は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（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スチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。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。また、レンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。
ＳＰ１は開口絞りである。ＳＰ２はフレアーカット絞り（メカ絞り）である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、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（変倍）に際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。
球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。また実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図で実線と点線はｄ線におけるサジタル像面とメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図において２点鎖線はｇ線である。ωは撮影半画角である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、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。
実施例１〜実施例５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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ１、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。
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は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。開口絞りＳＰ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。フレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。
実施例１〜実施例５のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動により主な変倍を行っている。第１レンズ群Ｌ１は広角端に比べて望遠端において、物体側に位置するように移動させることで、広角端におけるレンズ全長を短縮しつつ、大きなズーム比が得られるようにしている。
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１を一端像側へ移動し、その後、物体側へ移動する往復又は略往復の移動軌跡をとることで、中間ズーム領域におけるレンズ全長を短くしている。こうすることで、中間ズーム領域にて決まっている前玉有効径の有効領域を小さくして、前玉有効径の小型化を図っている。また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第２レンズ群Ｌ２が像側に位置するように像側に凸状の軌跡を描いて移動させることにより、第２レンズ群Ｌ２に大きな変倍効果を持たせている。
また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第３レンズ群Ｌ３が物体側に位置するように移動させることにより、第３レンズ群Ｌ３に大きな変倍効果を持たせている。また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第４レンズ群Ｌ４が物体側に位置するように移動させることにより、フォーカスレンズ群である第５レンズ群Ｌ５のフォーカススペースを確保している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また第５レンズ群Ｌ５を光軸上を移動させてフォーカシングを行うリヤフォーカス式を採用している。
第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置した開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端のズーミングに際し、各レンズ群と独立に移動させることにより、前玉有効径の小型化を図っている。また、開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に凸状の軌跡にすることにより、広画角化における前玉有効径の小型化を図っている。
開口径が一定のフレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動しており、ズーミングにおける軸外光線の上線のフレアーを効果的に遮光している。ズーミングにおける第５レンズ群Ｌ５を物体側に凸状の軌跡を描いて移動することで、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線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変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。
また望遠端において、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５ｃに示す如く第５レンズ群Ｌ５を前方に繰出すことで行っている。
実施例６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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ１、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。
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は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。開口絞りＳＰ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。フレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。
実施例６のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動により主な変倍を行っている。第１レンズ群Ｌ１は広角端に比べて望遠端において、物体側に位置するように移動させることで、広角端におけるレンズ全長を短縮しつつ、大きなズーム比が得られるようにしている。
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１を一端像側へ移動し、その後、物体側へ移動する往復又は略往復の移動軌跡をとることで、中間ズーム領域におけるレンズ全長を短くしている。こうすることで、中間ズーム領域にて決まっている前玉有効径の有効領域を小さくして、前玉有効径の小型化を図っている。また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第２レンズ群Ｌ２が像側に位置するように像側に凸状の軌跡を描いて移動させることにより、第２レンズ群Ｌ２に大きな変倍効果を持たせている。
また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第３レンズ群Ｌ３が物体側に位置するように移動させることにより、第３レンズ群Ｌ３に大きな変倍効果を持たせている。また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第４レンズ群Ｌ４が物体側に位置するように移動させることにより、フォーカスレンズ群である第５レンズ群Ｌ５のフォーカススペースを確保している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また第５レンズ群Ｌ５を光軸上を移動させてフォーカシングを行うリヤフォーカス式を採用している。
第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置した開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端のズーミングに際し、各レンズ群とは異なる軌跡で移動させることにより、前玉有効径の小型化を図っている。また、開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に凸状の軌跡にすることにより、広画角化における前玉有効径の小型化を図っている。
開口径が一定のフレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動しており、ズーミングにおける軸外光線の上線のフレアーを効果的に遮光している。ズーミングにおける第５レンズ群Ｌ５を物体側に凸状の軌跡を描いて移動することで、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線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変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。
また望遠端において、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５ｃに示す如く第５レンズ群Ｌ５を前方に繰出すことで行っている。
実施例７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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ１、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４から構成されている。
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は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。開口絞りＳＰ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。フレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。
実施例７のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動により主な変倍を行っている。第１レンズ群Ｌ１は広角端に比べて望遠端において、物体側に位置するように移動させることで、広角端におけるレンズ全長を短縮しつつ、大きなズーム比が得られるようにしている。
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１を一端像側へ移動し、その後、物体側へ移動する往復又は略往復の移動軌跡をとることで、中間ズーム領域におけるレンズ全長を短くしている。こうすることで、中間ズーム領域にて決まっている前玉有効径の有効領域を小さくして、前玉有効径の小型化を図っている。また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第２レンズ群Ｌ２が像側に位置するように像側に凸状の軌跡を描いて移動させることにより、第２レンズ群Ｌ２に大きな変倍効果を持たせている。
また、ズーミングに際し、広角端に比べ望遠端において第３レンズ群Ｌ３が物体側に位置するように移動させることにより、第３レンズ群Ｌ３に大きな変倍効果を持たせている。広角端から望遠端へのズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。また第４レンズ群Ｌ４を光軸上を移動させてフォーカシングを行うリヤフォーカス式を採用している。
第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置した開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端のズーミングに際し、各レンズ群とは異なる軌跡で移動させることにより、前玉有効径の小型化を図っている。また、開口絞りＳＰ１を広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に凸状の軌跡にすることにより、広画角化における前玉有効径の小型化を図っている。
開口径が一定のフレアーカット絞りＳＰ２は第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動しており、ズーミングにおける軸外光線の上線のフレアーを効果的に遮光している。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線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変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。
また望遠端において、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に示す如く第４レンズ群Ｌ４を前方に繰出すことで行っている。
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は３つのレンズからなる。具体的には物体側から像側へ順に負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３から成っている。そして第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとする。このとき、
５５．０＜νｄ＜１００．０ ・・・（１）
０．５２＜θｇＦ＜０．５９ ・・・（２）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５ ・・・（３）
なる条件式を満足している。
５５．０＜νｄ＜１００．０ ・・・（１）
０．５２＜θｇＦ＜０．５９ ・・・（２）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５ ・・・（３）
なる条件式を満足している。
ここで、アッベ数νｄ、部分分散比θｇＦは、フラウンホーファー線のｄ線の屈折率をｎＤ、ｇ線の屈折率をｎｇ、Ｆ線の屈折率をｎＦ、Ｃ線の屈折率をｎＣとする。このとき、
νｄ＝（ｎＤ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で表される量である。
νｄ＝（ｎＤ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で表される量である。
一般に光学材料は縦軸に部分分散比θｇＦが上方向に大きな値となるように、アッベ数を横軸に左方向が大きな値となるようにとったグラフ（以下「θｇＦ−νｄ図」と呼ぶ）上にマッピングさせるとする。そうすると、ノーマルラインと呼ばれる直線に沿って分布することが知られている。
一方、これらの材料の中には部分分散比θｇＦとアッベ数νｄの関係が、通常のガラスとは異なる領域に存在するものが知られている。例えば、蛍石のようにアッベ数が大きく、θｇＦ−νｄ図においてノーマルラインから大きく離れた領域にあるものが知られている。各実施例ではこのような性質を有する材料をポジティブリードズームレンズの第１レンズ群Ｌ１内の正レンズに用いている。これにより、望遠端における軸上色収差を低減しつつ、収差補正及び、光学系全体の小型化を図っている。
一般的に長焦点距離化されたポジティブリードのズームレンズにおいて、軸上光線は第１レンズ群Ｌ１で最も高い位置を通り、軸上色収差の二次スペクトルが発生しやすい。この第１レンズ群Ｌ１において、軸上色収差の二次スペクトルを補正するためには、θｇＦ−νｄ図において、第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズの材料と負レンズの材料を結んだ直線の傾きを緩くすること必要である。
蛍石のようにアッベ数が大きく、θｇＦ−νｄ図においてノーマルラインから大きく離れた領域にある材料を使用すると、第１レンズ群Ｌ１内での正レンズと負レンズの傾きがノーマルラインよりも大幅に緩くなる。この結果、軸上色収差の二次スペクトルを補正する効果がある。しかしながら、単にこのような材料をズームレンズに使用するだけでは、全ズーム範囲にわたり、高い光学性能を得ることは難しい。
そこで各実施例では、ノーマルラインから離れた領域にある材料を用いて、高ズーム比化とレンズ系全体の小型化を図るために、ズームタイプ、各レンズ群の屈折力、そして第１レンズ群内のレンズの屈折力、レンズ構成などを適切に設定している。このように各実施例では、θｇＦ−νｄ図においてノーマルラインから大きく離れた領域にある材料を条件式（１）〜（３）を満足するように適切に用いている。これにより、軸上色収差の二次スペクトルと補正し、広画角，高倍率で、しかも全ズーム範囲に渡り高い光学性能を得ている。
条件式（１）の下限値を超えて正レンズの材料のアッベ数が小さくなると、色収差を補正するために、第１レンズ群Ｌ１内のレンズ面の曲率をきつくする必要がある。レンズ面の曲率がきつくなると、レンズのコバが少なくなるため、加工条件を考慮すると、レンズ厚を厚くする必要がある。レンズを厚くすると、広画角レンズ系として、前玉有効径が増大するので良くない。また、条件式（１）の上限値を超えて正レンズの材料のアッベ数が大きくなると、レンズ面の曲率が緩くなるため、小型化には有利になるが、現存する材料が少なくなるので良くない。
正の屈折力の第１レンズＬ１はポジティブリードのズームレンズにおいて、収差補正に大変重要な役割を持っている。第１レンズＬ１にて発生した収差は、第１レンズ群Ｌ１以降像面まで続く各レンズ群の横倍率分だけ収差が拡大される。このため、第１レンズＬ１にて発生する収差を極力抑える必要がある。高ズーム比化により発生する軸上色収差を抑えるためには、θｇＦ−νｄ図において、第１レンズ群Ｌ１内の負レンズと正レンズを結んだ直線の傾きが緩やかなほど、軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。
条件式（２）の下限値を超えて部分分散値θｇＦが小さくなると、θｇＦ−νｄ図における、負レンズと正レンズを結ぶ曲線が緩くすることができなくなり、軸上色収差の二次スペクトルが大きく残り、高ズーム比化に対して高性能化を実現することが困難となる。また、条件式（２）の上限値を越えて部分分散比θｇＦが小さくなると、θｇＦ−νｄ図における負レンズと正レンズを結ぶ曲線は緩くできる方向であるが、現実に存在するガラスでは、アッベ数が高分散なガラスとなってしまう。このため、第１レンズ群Ｌ１内で軸上色収差を補正することが困難となる。
条件式（３）はθｇＦ−νｄ図において、ノーマルラインと同じ傾きをもつ直線の範囲を規定したものである。下限値をこえてθｇＦ＋０．００１６３×νｄの値が小さくなると、異常分散性が小さくなるため、軸上色収差の二次スペクトルを補正することが困難となる。
各実施例では以上のように条件式（１），（２），（３）を満足することにより、広画角，高ズーム比で全系が小型化で、高性能の画像を得ている。
各実施例において、更に好ましくは、次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。これによれば、各条件に相当する効果を得ることができる。広角端における全系の焦点距離をｆＷ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズのうち最も物体側の正レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ２、最も像側の正レンズＧ１３の焦点距離をｆＧ３とする。第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の平均屈折率をｎｄとする。
このとき
１８．０＜ｆ１／ｆＷ＜３０．０ ・・・（４）
１５．０＜ｆＧ２／ｆＷ＜２５．０ ・・・（５）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４５．０ ・・・（６）
ｎｄ＞１．５４ ・・・（７）
なる条件のうち１つ以上を満足するのが良い。
１８．０＜ｆ１／ｆＷ＜３０．０ ・・・（４）
１５．０＜ｆＧ２／ｆＷ＜２５．０ ・・・（５）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４５．０ ・・・（６）
ｎｄ＞１．５４ ・・・（７）
なる条件のうち１つ以上を満足するのが良い。
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定するためのものである。条件式（４）の下限値をこえて焦点距離ｆ１が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１のパワー（焦点距離の逆数）が強くなりすぎ、望遠端において球面収差を補正することが困難となる。望遠端において球面収差を補正するには第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズの枚数を増やせばならない。しかしながらレンズ枚数が増えると、広角化において第１レンズ群Ｌ１の有効径が大型化してくるので良くない。条件式（４）の上限値を超えて焦点距離ｆ１が大きくなると、第１レンズ群Ｌ１のパワーが弱くなり、球面収差の補正には有利となるが、パワーが弱くなりすぎて、広画角化が困難となる。
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１内の最も物体側の正レンズＧ１２のパワーを規定したものである。条件式（５）の下限値を超えて焦点距離ｆＧ２が小さくなると、正レンズＧ１２のパワーが強くなりすぎ、望遠端において軸上色収差の補正が困難となると共に、広角端から望遠端にかけて、倍率色収差の補正が困難となる。さらに、第１レンズ（負レンズ）Ｇ１１のレンズ面の曲率がきつくなるため、レンズのコバ厚を確保することが困難となる。また第１レンズ群Ｌ１の有効径が大きくなり、全系の小型化が困難になる。また、条件式（５）の上限値を超えて、正レンズＧ１２のパワーが弱くなると、レンズの厚みは薄くすることができるが、正レンズＧ１２における色収差の補正効果が小さくなり、倍率収差、軸上色収差の補正が困難となる。
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１内の最も像側の正レンズＧ１３のパワーを規定したものである。正レンズＧ１３のパワーは正レンズＧ１２のパワーとバランスすることにより望遠端において球面収差を良好に補正している。また広角端から望遠端にかけての軸外収差を補正している。条件式（６）の下限値を超えて焦点距離ｆＧ３が小さくなると、正レンズＧ１３のパワーが強くなりすぎ、望遠端において球面収差がアンダー側に大きくなり補正が困難となる。
逆に、条件式（６）の上限値を超えて焦点距離ｆＧ３が大きくなると、正レンズＧ１３のパワーが弱くなりすぎ、球面収差がオーバー側に大きくなり補正困難となる。また、正レンズＧ１２にパワーのしわ寄せがいくため、正レンズＧ１２のパワーが強くなりレンズ面の曲率が強くなる分の加工上の制約から前玉有効径が大きくなってしまい、全系の小型化が困難となる。
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率を規定したものである。条件式（７）の下限値を超えて正レンズの材料の屈折率が小さくなると、正レンズのレンズ面の曲率がきつくなり、望遠端において球面収差が大きくなる。このときの球面収差を補正するために正レンズの数を増加させねばならず、この結果、全系の小型化が困難になる。なお、各実施例において、好ましくは、条件式（１）〜条件式（７）の数値範囲を次の如くするのが良い。
６０．０＜νｄ＜９０．０ ・・・（１ａ）
０．５３＜θｇＦ＜０．５８ ・・・（２ａ）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５３ ・・・（３ａ）
１８．１＜ｆ１／ｆＷ＜２９．０ ・・・（４ａ）
１５．５＜ｆＧ２／ｆＷ＜２４．５ ・・・（５ａ）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４４．５ ・・・（６ａ）
ｎｄ＞１．５４２ ・・・（７ａ）
６０．０＜νｄ＜９０．０ ・・・（１ａ）
０．５３＜θｇＦ＜０．５８ ・・・（２ａ）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５３ ・・・（３ａ）
１８．１＜ｆ１／ｆＷ＜２９．０ ・・・（４ａ）
１５．５＜ｆＧ２／ｆＷ＜２４．５ ・・・（５ａ）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４４．５ ・・・（６ａ）
ｎｄ＞１．５４２ ・・・（７ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１ａ）〜条件式（７ａ）の数値範囲を次の如く設定すると、先に述べた各条件式が意味する効果を最大限に得られる。
６５．０＜νｄ＜８５．０ ・・・（１ｂ）
０．５３５＜θｇＦ＜０．５７０ ・・・（２ｂ）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ ＞０．６５５ ・・・（３ｂ）
１８．２＜ｆ１／ｆＷ＜２７．０ ・・・（４ｂ）
１６．０＜ｆＧ２／ｆＷ＜２４．０ ・・・（５ｂ）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４４．０ ・・・（６ｂ）
ｎｄ＞１．５４４ ・・・（７ｂ）
６５．０＜νｄ＜８５．０ ・・・（１ｂ）
０．５３５＜θｇＦ＜０．５７０ ・・・（２ｂ）
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ ＞０．６５５ ・・・（３ｂ）
１８．２＜ｆ１／ｆＷ＜２７．０ ・・・（４ｂ）
１６．０＜ｆＧ２／ｆＷ＜２４．０ ・・・（５ｂ）
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４４．０ ・・・（６ｂ）
ｎｄ＞１．５４４ ・・・（７ｂ）
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は３つのレンズで構成している。レンズ系が広画角タイプの場合、第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ枚数が少ないほど全系の小型化に有利である。また、高ズーム比化を図るためには、第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ枚数が少ないと球面収差を補正することが困難となる。
そのため、広画角，高ズーム比化を実現するためには、第１レンズ群Ｌ１を３つのレンズで構成することが好ましい。特に第１レンズ群Ｌ１は物体側より、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３の順の３枚から構成することが好ましい。このとき負レンズＧ１１と正レンズＧ１２は接合しても良く、また独立であっても良い。第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像側へ順に負レンズ、負レンズ、正レンズを有することが望ましい。ズーミングに際して移動する第２レンズ群Ｌ２をこのようなレンズ構成にすることで、ズーミングに伴う倍率色収差の変動を抑制することが容易となる。
第２レンズ群Ｌ２に続く第３レンズ群Ｌ３は正の屈折率を有している。広角端において、軸上光束は負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を通過すると発散光束となる。そこで第２レンズ群Ｌ２に続く後群の最も物体側に位置する第３レンズ群Ｌ３を正の屈折力とすることで、光束に対して収斂作用を持たせ、後群のレンズ有効径を小さくしている。
第３レンズ群Ｌ３は物体側より正レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズを有する構成としている。正レンズ、負レンズ、正レンズのトリプレット型のレンズ構成の最像側の正レンズを、負レンズと正レンズの接合レンズとした所謂テッサータイプにすることによりペッツバール和を微調整している。これにより、全ズーム領域において像面の平坦性を良好にしている。
実施例１〜実施例５の第４レンズ群Ｌ４は１つの負レンズにて構成されている。第４レンズ群Ｌ４に負のパワーを持たせることにより、第１レンズＬ１の正のパワーを強めて第１レンズ群Ｌ１の有効径を小さくして全系の小型化を容易にしている。
また、第４レンズ群Ｌ４の負のパワーにより、第５レンズ群Ｌ５の位置敏感度を高くして、第５レンズ群Ｌ５のフォーカス移動量を少なくしている。これにより、フォーカシングを行なう第５レンズ群Ｌ５の光軸方向の前後の空間を短縮して、全長の小型化を図っている。
実施例６では第４レンズ群Ｌ４は１つの正レンズにて構成されている。第４レンズ群Ｌ４に正のパワーを持たせることにより、第３レンズＬ３と正のパワーを分担することができ、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４を異なる軌跡で移動させることにより、ズーム全域にわたって収差を良好に補正することができる。
実施例１〜実施例６の第５レンズ群Ｌ５、実施例７の第４レンズ群Ｌ４は正レンズと負レンズの接合レンズより構成している。接合レンズとすることにより、全ズーム領域における倍率色収差の変動を抑えている。第３レンズ群Ｌ３中、または第２レンズ群Ｌ２中に非球面を導入しても良い。そして第３レンズ群Ｌ３と第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切に設定すれば軸外諸収差、特に非点収差・歪曲収差および広画角，高ズーム比化した際の球面収差、コマ収差の補正が容易になる。
以上のように各要素を設定することにより、特に、固体撮像素子を用いた撮像装置に好適な、変倍比が３３．０〜４５．０程度の広画角で高ズーム比で優れた光学性能を有するズームレンズを達成している。
以下、実施例１〜７に対応する数値実施例１〜７の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、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、アッベ数である。最も像側の２つの面はガラスブロックＧに相当している。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、Ａ４〜Ａ１０を各々非球面係数としたとき、
なる式で表している。
＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味している。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を（表１）に示す。
＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味している。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を（表１）に示す。
［数値実施例１］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 145.336 1.20 1.80610 33.3
2 56.017 6.40 1.59282 68.6
3 -363.559 0.18
4 47.435 3.10 1.59282 68.6
5 108.741 (可変)
6* 135.649 0.70 1.88300 40.8
7* 8.307 6.08
8 -32.885 0.70 1.77250 49.6
9 27.488 0.20
10 18.026 1.90 1.92286 18.9
11 121.040 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.867 3.90 1.55332 71.7
14* -61.033 1.04
15 45.528 0.60 1.64769 33.8
16 10.040 0.34
17 13.322 0.70 1.80400 46.6
18 8.552 2.55 1.48749 70.2
19 -25.961 0.30
20 ∞ (可変)
21 49.500 0.70 1.48749 70.2
22 16.154 (可変)
23 18.820 2.65 1.78590 44.2
24 -31.873 0.60 1.94595 18.0
25 -356.488 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 3.68160e+001 A 4= 1.51224e-005 A 6=-1.40667e-008 A 8=-3.11437e-012
第7面
K = 2.80854e-003 A 4=-5.61496e-007 A 6=-3.71099e-007 A 8= 3.93714e-010
第13面
K =-3.08184e-001 A 4=-6.13413e-005 A 6=-1.82144e-007 A 8=-8.15076e-009
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.99608e-001 A 4= 3.91461e-005 A 6=-1.66528e-007
各種データ
ズーム比 40.71
広角 中間 望遠
焦点距離 3.61 12.74 147.00
Fナンバー 2.44 3.73 5.88
画角 42.03 16.92 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 92.38 92.55 154.15
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 18.88 72.12
d11 28.10 10.78 0.99
d12 14.64 1.53 2.04
d20 1.79 5.13 18.00
d22 3.94 5.39 17.68
d25 7.77 15.20 7.68
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 145.336 1.20 1.80610 33.3
2 56.017 6.40 1.59282 68.6
3 -363.559 0.18
4 47.435 3.10 1.59282 68.6
5 108.741 (可変)
6* 135.649 0.70 1.88300 40.8
7* 8.307 6.08
8 -32.885 0.70 1.77250 49.6
9 27.488 0.20
10 18.026 1.90 1.92286 18.9
11 121.040 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.867 3.90 1.55332 71.7
14* -61.033 1.04
15 45.528 0.60 1.64769 33.8
16 10.040 0.34
17 13.322 0.70 1.80400 46.6
18 8.552 2.55 1.48749 70.2
19 -25.961 0.30
20 ∞ (可変)
21 49.500 0.70 1.48749 70.2
22 16.154 (可変)
23 18.820 2.65 1.78590 44.2
24 -31.873 0.60 1.94595 18.0
25 -356.488 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 3.68160e+001 A 4= 1.51224e-005 A 6=-1.40667e-008 A 8=-3.11437e-012
第7面
K = 2.80854e-003 A 4=-5.61496e-007 A 6=-3.71099e-007 A 8= 3.93714e-010
第13面
K =-3.08184e-001 A 4=-6.13413e-005 A 6=-1.82144e-007 A 8=-8.15076e-009
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.99608e-001 A 4= 3.91461e-005 A 6=-1.66528e-007
各種データ
ズーム比 40.71
広角 中間 望遠
焦点距離 3.61 12.74 147.00
Fナンバー 2.44 3.73 5.88
画角 42.03 16.92 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 92.38 92.55 154.15
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 18.88 72.12
d11 28.10 10.78 0.99
d12 14.64 1.53 2.04
d20 1.79 5.13 18.00
d22 3.94 5.39 17.68
d25 7.77 15.20 7.68
d27 1.00 1.00 1.00
［数値実施例２］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 147.304 1.80 1.80610 33.3
2 52.108 5.30 1.59282 68.6
3 -215.707 0.18
4 44.709 3.10 1.59282 68.6
5 115.574 (可変)
6 89.111 0.95 1.88300 40.8
7 8.544 5.12
8 -32.776 0.70 1.77250 49.6
9 28.398 0.20
10 17.196 2.25 1.92286 18.9
11 91.138 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.074 3.90 1.55332 71.7
14* -71.474 1.87
15 40.481 0.60 1.64769 33.8
16 10.237 0.35
17 14.146 0.70 1.80400 46.6
18 8.475 2.60 1.48749 70.2
19 -32.106 0.30
20 ∞ (可変)
21 181.494 0.70 1.48749 70.2
22 24.300 (可変)
23 20.273 2.25 1.78590 44.2
24 -51.774 0.60 1.94595 18.0
25 842.457 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-3.42058e-001 A 4=-4.56885e-005 A 6= 2.04023e-007 A 8=-1.49763e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 9.47855e+000 A 4= 3.97434e-005 A 6= 2.28187e-008
各種データ
ズーム比 33.56
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 13.77 148.34
Fナンバー 2.71 4.05 5.82
画角 37.01 15.71 1.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 96.02 95.34 138.50
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 17.89 60.65
d11 32.21 14.05 2.47
d12 12.78 3.10 2.00
d20 2.48 6.43 9.48
d22 3.86 3.67 20.38
d25 8.64 14.94 8.24
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 147.304 1.80 1.80610 33.3
2 52.108 5.30 1.59282 68.6
3 -215.707 0.18
4 44.709 3.10 1.59282 68.6
5 115.574 (可変)
6 89.111 0.95 1.88300 40.8
7 8.544 5.12
8 -32.776 0.70 1.77250 49.6
9 28.398 0.20
10 17.196 2.25 1.92286 18.9
11 91.138 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.074 3.90 1.55332 71.7
14* -71.474 1.87
15 40.481 0.60 1.64769 33.8
16 10.237 0.35
17 14.146 0.70 1.80400 46.6
18 8.475 2.60 1.48749 70.2
19 -32.106 0.30
20 ∞ (可変)
21 181.494 0.70 1.48749 70.2
22 24.300 (可変)
23 20.273 2.25 1.78590 44.2
24 -51.774 0.60 1.94595 18.0
25 842.457 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-3.42058e-001 A 4=-4.56885e-005 A 6= 2.04023e-007 A 8=-1.49763e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 9.47855e+000 A 4= 3.97434e-005 A 6= 2.28187e-008
各種データ
ズーム比 33.56
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 13.77 148.34
Fナンバー 2.71 4.05 5.82
画角 37.01 15.71 1.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 96.02 95.34 138.50
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 17.89 60.65
d11 32.21 14.05 2.47
d12 12.78 3.10 2.00
d20 2.48 6.43 9.48
d22 3.86 3.67 20.38
d25 8.64 14.94 8.24
d27 1.00 1.00 1.00
［数値実施例３］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 116.595 1.80 1.80610 33.3
2 52.830 5.00 1.49700 81.5
3 -201.540 0.18
4 44.471 3.30 1.59282 68.6
5 130.101 (可変)
6 179.056 0.95 1.88300 40.8
7 8.781 4.84
8 -35.117 0.70 1.77250 49.6
9 26.663 0.20
10 17.044 2.25 1.92286 18.9
11 99.023 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 4.25 1.55332 71.7
14* -71.895 1.56
15 45.227 0.60 1.64769 33.8
16 10.068 0.35
17 13.348 0.60 1.80400 46.6
18 8.406 2.80 1.48749 70.2
19 -31.663 0.30
20 ∞ (可変)
21 198.899 0.70 1.48749 70.2
22 25.684 (可変)
23 20.993 2.10 1.78590 44.2
24 -59.586 0.60 1.94595 18.0
25 562.341 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-3.71849e-001 A 4=-4.03421e-005 A 6=-3.91189e-008 A 8=-1.91925e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.57387e+001 A 4= 4.09244e-005 A 6=-5.21539e-007
各種データ
ズーム比 33.48
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 13.79 147.97
Fナンバー 2.71 3.83 5.81
画角 37.01 15.69 1.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 95.53 94.83 138.51
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 17.32 60.34
d11 32.49 12.23 2.55
d12 12.24 4.77 1.58
d20 2.31 6.19 9.49
d22 3.83 4.00 20.42
d25 9.00 15.43 9.25
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 116.595 1.80 1.80610 33.3
2 52.830 5.00 1.49700 81.5
3 -201.540 0.18
4 44.471 3.30 1.59282 68.6
5 130.101 (可変)
6 179.056 0.95 1.88300 40.8
7 8.781 4.84
8 -35.117 0.70 1.77250 49.6
9 26.663 0.20
10 17.044 2.25 1.92286 18.9
11 99.023 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 4.25 1.55332 71.7
14* -71.895 1.56
15 45.227 0.60 1.64769 33.8
16 10.068 0.35
17 13.348 0.60 1.80400 46.6
18 8.406 2.80 1.48749 70.2
19 -31.663 0.30
20 ∞ (可変)
21 198.899 0.70 1.48749 70.2
22 25.684 (可変)
23 20.993 2.10 1.78590 44.2
24 -59.586 0.60 1.94595 18.0
25 562.341 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第13面
K =-3.71849e-001 A 4=-4.03421e-005 A 6=-3.91189e-008 A 8=-1.91925e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.57387e+001 A 4= 4.09244e-005 A 6=-5.21539e-007
各種データ
ズーム比 33.48
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 13.79 147.97
Fナンバー 2.71 3.83 5.81
画角 37.01 15.69 1.50
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 95.53 94.83 138.51
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 17.32 60.34
d11 32.49 12.23 2.55
d12 12.24 4.77 1.58
d20 2.31 6.19 9.49
d22 3.83 4.00 20.42
d25 9.00 15.43 9.25
d27 1.00 1.00 1.00
［数値実施例４］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 128.900 1.20 1.80610 33.3
2 55.275 6.70 1.59282 68.6
3 -314.783 0.18
4 48.367 3.30 1.49700 81.5
5 138.468 (可変)
6* 147.547 0.70 1.88300 40.8
7* 8.368 5.76
8 -28.770 0.70 1.77250 49.6
9 25.088 0.20
10 18.269 1.85 1.92286 18.9
11 246.774 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.741 3.10 1.55332 71.7
14* -67.675 1.51
15 46.120 0.60 1.64769 33.8
16 10.994 0.25
17 14.282 0.70 1.80400 46.6
18 8.321 2.50 1.48749 70.2
19 -26.394 0.30
20 ∞ (可変)
21 42.902 0.70 1.48749 70.2
22 15.115 (可変)
23 19.837 2.50 1.78590 44.2
24 -30.070 0.60 1.94595 18.0
25 -228.445 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.03108e+002 A 4= 1.51950e-005 A 6=-4.06651e-008 A 8=-9.11050e-011
第7面
K = 5.80956e-002 A 4=-2.38030e-005 A 6= 2.87087e-007 A 8=-5.53044e-009
第13面
K = 5.43264e-002 A 4=-7.17815e-005 A 6=-5.61355e-007 A 8=-3.51757e-009
A10= 2.62605e-010
第14面
K =-3.33931e+001 A 4= 7.99817e-005 A 6= 8.51467e-008
各種データ
ズーム比 38.68
広角 中間 望遠
焦点距離 3.80 10.30 147.00
Fナンバー 2.62 4.19 5.94
画角 40.58 20.62 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 90.76 87.72 149.92
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 11.17 69.34
d11 28.45 14.42 0.50
d12 12.59 1.42 1.40
d20 2.04 3.92 15.00
d22 3.94 7.63 15.35
d25 8.09 14.02 13.19
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1 128.900 1.20 1.80610 33.3
2 55.275 6.70 1.59282 68.6
3 -314.783 0.18
4 48.367 3.30 1.49700 81.5
5 138.468 (可変)
6* 147.547 0.70 1.88300 40.8
7* 8.368 5.76
8 -28.770 0.70 1.77250 49.6
9 25.088 0.20
10 18.269 1.85 1.92286 18.9
11 246.774 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.741 3.10 1.55332 71.7
14* -67.675 1.51
15 46.120 0.60 1.64769 33.8
16 10.994 0.25
17 14.282 0.70 1.80400 46.6
18 8.321 2.50 1.48749 70.2
19 -26.394 0.30
20 ∞ (可変)
21 42.902 0.70 1.48749 70.2
22 15.115 (可変)
23 19.837 2.50 1.78590 44.2
24 -30.070 0.60 1.94595 18.0
25 -228.445 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.03108e+002 A 4= 1.51950e-005 A 6=-4.06651e-008 A 8=-9.11050e-011
第7面
K = 5.80956e-002 A 4=-2.38030e-005 A 6= 2.87087e-007 A 8=-5.53044e-009
第13面
K = 5.43264e-002 A 4=-7.17815e-005 A 6=-5.61355e-007 A 8=-3.51757e-009
A10= 2.62605e-010
第14面
K =-3.33931e+001 A 4= 7.99817e-005 A 6= 8.51467e-008
各種データ
ズーム比 38.68
広角 中間 望遠
焦点距離 3.80 10.30 147.00
Fナンバー 2.62 4.19 5.94
画角 40.58 20.62 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 90.76 87.72 149.92
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 11.17 69.34
d11 28.45 14.42 0.50
d12 12.59 1.42 1.40
d20 2.04 3.92 15.00
d22 3.94 7.63 15.35
d25 8.09 14.02 13.19
d27 1.00 1.00 1.00
［数値実施例５］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 125.306 1.20 1.80610 33.3
2 56.209 6.30 1.59282 68.6
3 -427.337 0.18
4 47.706 3.10 1.49700 81.5
5 120.064 (可変)
6* 135.563 0.70 1.88300 40.8
7* 8.226 6.12
8 -34.247 0.70 1.77250 49.6
9 27.949 0.20
10 18.064 1.85 1.92286 18.9
11 117.275 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.830 4.35 1.55332 71.7
14* -70.795 0.84
15 43.219 0.60 1.64769 33.8
16 10.161 0.35
17 13.563 0.70 1.80400 46.6
18 8.515 2.60 1.48749 70.2
19 -24.771 0.30
20 ∞ (可変)
21 47.530 0.70 1.48749 70.2
22 16.022 (可変)
23 18.573 2.85 1.78590 44.2
24 -29.299 0.60 1.94595 18.0
25 -278.431 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 4.56708e+001 A 4= 1.51738e-005 A 6=-2.00294e-008 A 8= 1.72932e-011
第7面
K =-1.89235e-002 A 4= 1.71666e-007 A 6=-6.08488e-007 A 8= 2.01545e-009
第13面
K =-2.66277e-001 A 4=-6.36120e-005 A 6=-4.97651e-007 A 8=-1.24558e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K =-3.63265e+001 A 4= 3.23736e-005 A 6=-6.83837e-007
各種データ
ズーム比 40.75
広角 中間 望遠
焦点距離 3.61 12.75 147.01
Fナンバー 2.39 3.75 5.90
画角 42.06 16.90 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 91.62 91.97 155.23
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 18.90 73.36
d11 27.58 10.37 1.00
d12 14.47 1.37 1.55
d20 1.80 5.23 18.00
d22 3.52 4.97 17.14
d25 7.71 15.10 8.15
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 125.306 1.20 1.80610 33.3
2 56.209 6.30 1.59282 68.6
3 -427.337 0.18
4 47.706 3.10 1.49700 81.5
5 120.064 (可変)
6* 135.563 0.70 1.88300 40.8
7* 8.226 6.12
8 -34.247 0.70 1.77250 49.6
9 27.949 0.20
10 18.064 1.85 1.92286 18.9
11 117.275 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.830 4.35 1.55332 71.7
14* -70.795 0.84
15 43.219 0.60 1.64769 33.8
16 10.161 0.35
17 13.563 0.70 1.80400 46.6
18 8.515 2.60 1.48749 70.2
19 -24.771 0.30
20 ∞ (可変)
21 47.530 0.70 1.48749 70.2
22 16.022 (可変)
23 18.573 2.85 1.78590 44.2
24 -29.299 0.60 1.94595 18.0
25 -278.431 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 4.56708e+001 A 4= 1.51738e-005 A 6=-2.00294e-008 A 8= 1.72932e-011
第7面
K =-1.89235e-002 A 4= 1.71666e-007 A 6=-6.08488e-007 A 8= 2.01545e-009
第13面
K =-2.66277e-001 A 4=-6.36120e-005 A 6=-4.97651e-007 A 8=-1.24558e-008
A10= 2.62605e-010
第14面
K =-3.63265e+001 A 4= 3.23736e-005 A 6=-6.83837e-007
各種データ
ズーム比 40.75
広角 中間 望遠
焦点距離 3.61 12.75 147.01
Fナンバー 2.39 3.75 5.90
画角 42.06 16.90 1.51
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 91.62 91.97 155.23
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.50 18.90 73.36
d11 27.58 10.37 1.00
d12 14.47 1.37 1.55
d20 1.80 5.23 18.00
d22 3.52 4.97 17.14
d25 7.71 15.10 8.15
d27 1.00 1.00 1.00
［数値実施例６］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd
1 123.178 1.00 1.80610 33.3
2 53.710 5.65 1.49700 81.5
3 -151.935 0.18
4 46.687 3.00 1.59282 68.6
5 136.973 (可変)
6* 224.284 0.70 1.88300 40.8
7* 8.432 4.48
8 -34.395 0.50 1.80400 46.6
9 28.199 0.20
10 16.766 2.00 1.94595 18.0
11 85.065 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.843 3.00 1.55332 71.7
14* -71.895 2.09
15 24.025 0.50 1.64769 33.8
16 11.017 0.35
17 17.894 0.50 1.80400 46.6
18 7.506 2.40 1.48749 70.2
19 -45.320 0.30
20 -512.184 0.50 1.43875 94.9
21 40.427 0.50
22 ∞ (可変)
23 26.209 1.50 1.48749 70.2
24 34.836 (可変)
25 28.083 2.50 1.74950 35.3
26 -23.563 0.50 1.94595 18.0
27 -89.484 (可変)
28 ∞ 0.80 1.51633 64.1
29 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =-1.05448e+004 A 4= 1.39626e-005 A 6= 3.87206e-007 A 8=-9.23386e-009 A10= 3.70772e-011 A12= 6.86907e-014
第7面
K = 1.28834e-002 A 4=-1.05471e-004 A 6= 3.73155e-006 A 8=-1.97267e-008 A10=-1.10223e-009 A12= 6.60991e-012
第13面
K =-6.17378e-001 A 4= 2.53617e-005 A 6=-2.27818e-006 A 8=-1.35745e-008 A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.36688e+002 A 4= 1.10383e-004 A 6=-1.99129e-006
各種データ
ズーム比 43.46
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 12.73 187.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.76 16.94 1.19
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 93.83 95.36 140.56
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 16.76 62.40
d11 32.19 12.78 0.84
d12 12.02 5.16 -0.50
d22 1.90 6.25 3.74
d24 3.60 2.81 25.35
d27 9.20 17.46 14.58
d29 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd
1 123.178 1.00 1.80610 33.3
2 53.710 5.65 1.49700 81.5
3 -151.935 0.18
4 46.687 3.00 1.59282 68.6
5 136.973 (可変)
6* 224.284 0.70 1.88300 40.8
7* 8.432 4.48
8 -34.395 0.50 1.80400 46.6
9 28.199 0.20
10 16.766 2.00 1.94595 18.0
11 85.065 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.843 3.00 1.55332 71.7
14* -71.895 2.09
15 24.025 0.50 1.64769 33.8
16 11.017 0.35
17 17.894 0.50 1.80400 46.6
18 7.506 2.40 1.48749 70.2
19 -45.320 0.30
20 -512.184 0.50 1.43875 94.9
21 40.427 0.50
22 ∞ (可変)
23 26.209 1.50 1.48749 70.2
24 34.836 (可変)
25 28.083 2.50 1.74950 35.3
26 -23.563 0.50 1.94595 18.0
27 -89.484 (可変)
28 ∞ 0.80 1.51633 64.1
29 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =-1.05448e+004 A 4= 1.39626e-005 A 6= 3.87206e-007 A 8=-9.23386e-009 A10= 3.70772e-011 A12= 6.86907e-014
第7面
K = 1.28834e-002 A 4=-1.05471e-004 A 6= 3.73155e-006 A 8=-1.97267e-008 A10=-1.10223e-009 A12= 6.60991e-012
第13面
K =-6.17378e-001 A 4= 2.53617e-005 A 6=-2.27818e-006 A 8=-1.35745e-008 A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.36688e+002 A 4= 1.10383e-004 A 6=-1.99129e-006
各種データ
ズーム比 43.46
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 12.73 187.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.76 16.94 1.19
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 93.83 95.36 140.56
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 16.76 62.40
d11 32.19 12.78 0.84
d12 12.02 5.16 -0.50
d22 1.90 6.25 3.74
d24 3.60 2.81 25.35
d27 9.20 17.46 14.58
d29 1.00 1.00 1.00
［数値実施例７］
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd
1 121.623 1.00 1.80610 33.3
2 53.428 5.65 1.49700 81.5
3 -178.234 0.18
4 47.460 3.60 1.59282 68.6
5 161.242 (可変)
6* 330.204 0.70 1.88300 40.8
7* 8.348 4.65
8 -36.580 0.50 1.80400 46.6
9 30.455 0.20
10 17.201 2.00 1.94595 18.0
11 85.968 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.187 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 1.00
15 20.494 0.50 1.64769 33.8
16 10.071 0.44
17 16.138 0.50 1.80400 46.6
18 7.421 2.50 1.48749 70.2
19 -31.010 0.30
20 221.073 0.50 1.43875 94.9
21 18.106 0.50
22 ∞ (可変)
23 26.821 2.50 1.74950 35.3
24 -22.588 0.50 1.94595 18.0
25 -92.531 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =-2.59145e+004 A 4= 4.48422e-005 A 6=-2.15171e-007 A 8=-8.84704e-009 A10= 7.40411e-011 A12=-8.48395e-014
第7面
K =-1.12770e-002 A 4=-5.19311e-005 A 6= 3.48939e-006 A 8=-7.88437e-008 A10=-3.32189e-011 A12=-2.84097e-012
第13面
K =-2.75689e-001 A 4=-3.14532e-005 A 6=-3.31586e-006 A 8=-2.80224e-008 A10= 2.62605e-010
第14面
K = 1.27889e+002 A 4= 1.29193e-004 A 6=-3.61691e-006
各種データ
ズーム比 44.28
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.08 190.43
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.77 16.50 1.17
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 94.49 93.62 137.94
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 16.63 62.36
d11 33.89 12.70 1.31
d12 11.05 4.86 -0.50
d22 6.65 8.59 29.47
d25 9.55 18.28 12.72
d27 1.00 1.00 1.00
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd vd
1 121.623 1.00 1.80610 33.3
2 53.428 5.65 1.49700 81.5
3 -178.234 0.18
4 47.460 3.60 1.59282 68.6
5 161.242 (可変)
6* 330.204 0.70 1.88300 40.8
7* 8.348 4.65
8 -36.580 0.50 1.80400 46.6
9 30.455 0.20
10 17.201 2.00 1.94595 18.0
11 85.968 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.187 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 1.00
15 20.494 0.50 1.64769 33.8
16 10.071 0.44
17 16.138 0.50 1.80400 46.6
18 7.421 2.50 1.48749 70.2
19 -31.010 0.30
20 221.073 0.50 1.43875 94.9
21 18.106 0.50
22 ∞ (可変)
23 26.821 2.50 1.74950 35.3
24 -22.588 0.50 1.94595 18.0
25 -92.531 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =-2.59145e+004 A 4= 4.48422e-005 A 6=-2.15171e-007 A 8=-8.84704e-009 A10= 7.40411e-011 A12=-8.48395e-014
第7面
K =-1.12770e-002 A 4=-5.19311e-005 A 6= 3.48939e-006 A 8=-7.88437e-008 A10=-3.32189e-011 A12=-2.84097e-012
第13面
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第14面
K = 1.27889e+002 A 4= 1.29193e-004 A 6=-3.61691e-006
各種データ
ズーム比 44.28
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.08 190.43
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.77 16.50 1.17
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 94.49 93.62 137.94
BF 1.00 1.00 1.00
d 5 0.78 16.63 62.36
d11 33.89 12.70 1.31
d12 11.05 4.86 -0.50
d22 6.65 8.59 29.47
d25 9.55 18.28 12.72
d27 1.00 1.00 1.00
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラ（撮像装置）の実施形態を図１５を用いて説明する。図１５において、２０はデジタルカメラ本体、２１は上述の実施例１〜７のいずれかズームレンズによって構成された撮影光学系、２２は撮影光学系２１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子である。２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段、２４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子２２上に形成された被写体像が表示される。２５は、前記ファインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルである。
このように本発明のズームレンズをデジタ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を実現している。
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
ＳＰ１ 絞り
ＳＰ２ メカ絞り
Ｇ ガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
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
ＳＰ１ 絞り
ＳＰ２ メカ絞り
Ｇ ガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
Claims (13)
- 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、１つ以上のレンズ群を含む後群から成り、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において、
前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描くように移動し、
前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとするとき、前記第１レンズ群に含まれる２枚の正レンズの材料は、
５５．０＜νｄ＜１００．０
０．５２＜θｇＦ＜０．５９
θｇＦ＋０．００１６３×νｄ＞０．６５
なる条件式を満足する材料であり、
広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記第１レンズ群に含まれる正レンズのうち最も像側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧ３とするとき、
２５．０＜ｆＧ３／ｆＷ＜４５．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１８．０＜ｆ１／ｆＷ＜３０．０
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レンズ群に含まれる正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧ２とするとき、
１５．０＜ｆＧ２／ｆＷ＜２５．０
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レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値をｎｄとするとき、
ｎｄ＞１．５４
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１レンズ群は、広角端に比べて望遠端において物体側に位置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。
- 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に開口絞りが配置されており、該開口絞りは、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群とは異なる軌跡で移動す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。
- 開口径が不変の絞りをさらに有し、該絞りは、ズーミングに際して前記第３レンズ群と一体的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。
- 前記後群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記後群は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項８または９に記載のズームレンズ。
- 前記後群は、正の屈折力の第４レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至１２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撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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