JP5762180B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関するものであり、例えばビデオカメラ、監視カメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
固体撮像素子を用いたビデオカメラ、監視用カメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系には、全系が小型で広角化のズームレンズであることが求められている。さらに、固体撮像素子の高精細化に対応できる、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等が要望されている。
これらの要望を満足するズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力の第1乃至第5レンズ群よりなるポジティブリード型の5群ズームレンズが知られている。この5群ズームレンズとして、第2レンズ群、第3レンズ群を移動させて変倍を行い、第5レンズ群を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共にフォーカシングを行う、所謂リアフォーカスタイプの5群ズームレンズが知られている(特許文献1〜3)。
特許文献1では、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を開示している。特許文献2では、広角端における撮影画角が60°以上の広画角で、ズーム比が12という高ズーム比でありながら、全系が小型のズームレンズを開示している。
特許文献3では像ぶれ補正用の補正レンズ群の小型軽量化を図りつつ像ぶれ補正時の収差変動を良好に補正した、高い光学性能を有したズームレンズを開示している。しかしながら、小型化を達成するために各レンズ面の屈折力を増加すると、望遠端において軸上色収差、倍率色収差及びコマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難になってくる傾向がある。
特開2006−184776号公報 特開平5−215967号公報 特開2008−129076号公報
撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比、広画角で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、かつ全系が小型であることが要求されている。同時に、ズーミングの際に必要な駆動源の省力化やズーミングの際の微小な像ブレの抑制、さらにはレンズ鏡筒の強度を高めるため大型で高重量となる第1レンズ群がズーミングの際に固定であること等が要望されている。
前述した5群ズームレンズは、高ズーム比、広画角でレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るのが比較的容易なズームタイプである。しかしながら、これらの特徴を得るには、例えば各レンズ群の屈折力や各レンズ群のズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要となる。
特に変倍用の第2、第3レンズ群のズーミングの際の移動条件を適切に設定することが重要となる。この第2、第3レンズ群のズーミングにおける移動条件を適切に設定しないと全系の小型化を図り、かつ高ズーム比、広画角で、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
本発明は、高ズーム比、広画角で全系が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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
0.2<|M2/M3|<5.0
7.0<f1/fw<16.0
1.60≦|f2/fw|<4.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
0.6<M3/fw<10.0
7.0<f1/fw<16.0
1.60≦|f2/fw|<4.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3とするとき、
0.2<|M2/M3|<5.0
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
0.6<M3/fw<10.0
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、高ズーム比、広画角で全系が小型のズームレンズが得られる。
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 (A),(B),(C)実施例1のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例2のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例3のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例4のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例5のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例6のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 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 (A),(B),(C)実施例7のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 実施例8のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 (A),(B),(C)実施例8のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 実施例9のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 (A),(B),(C)実施例9のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 実施例10のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 (A),(B),(C)実施例10のズームレンズの広角端,中間のズーム位置,望遠端における諸収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成っている。第1レンズ群の物体側又は第5レンズ群の像側の少なくとも一方に屈折力のあるレンズ群が配置されている場合もある。
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が減少するように、第2レンズ群、第3レンズ群、第5レンズ群が移動する。ズーミングのためには第1レンズ群、第4レンズ群は不動である。第5レンズ群を光軸上移動させてフォーカシングをするリアーフォーカス式を採用している。
図1は本発明での実施例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、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。図3は本発明での実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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。
図5は本発明での実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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。図7は本発明での実施例4のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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。
図9は本発明での実施例5のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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。図11は本発明での実施例6のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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。
図13は本発明での実施例7のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図14(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例7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。図15は本発明での実施例8のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図16(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例8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。
図17は本発明での実施例9のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図18(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例9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。図19は本発明での実施例10のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図20(A)、(B)、(C)はそれぞれ実施例10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。図21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、デジタルカメラ、監視用カメラ、TVカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が被写体側(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。
各実施例のレンズ断面図において、SPは解放Fナンバーの光束を決定する開口絞りであり、第3レンズ群L3の物体側に位置している。Gは光学フィルター、フェースプレート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)の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。
収差図において、FnoはFナンバー、ωは半画角(度)である。球面収差においてはd線(実線)およびg線(点線)を表示し、非点収差においてはd線におけるメリジオナル像面ΔM、サジタル像面ΔSを表示し、歪曲収差においてはd線を表示し、倍率色収差においてはd線に対するg線の収差を表示している。
レンズ断面図において矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡と無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをするときの移動方向を示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍レンズ群が機構上光軸上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のように、第2レンズ群L2を像側に移動、第3レンズ群L3を被写体側に移動することによって変倍を行う。また、実施例1,2,7乃至10では第5レンズ群L5を像側に凸状の軌跡で移動させることで変倍に伴う像面変動を補正している。実施例3乃至6では第5レンズ群L5を像側へ非直線的に移動させることによって、変倍に伴う像面変動を補正している。
また、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アフォーカス式を採用している。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。
又、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に示すように第5レンズ群L5を前方に繰り出すことで行っている。又、撮影時には、該第4レンズ群L4の全体または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させる事によってズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正している。即ち防振を行っている。
開口絞りSPはズーミングに際して不動又は他のレンズ群と独立に移動している。開口絞りSPをズーミングに際して移動させるときは広角端からズーム中間まで被写体側に移動し、ズーム中間から望遠端までは像面側に移動するのが良い。この様に移動させることで第2レンズ群L2と第2レンズ群L3間の空間を有効利用することができて、レンズ全長の短縮と前玉有効径の小型化が容易になる。
各実施例のズームレンズは物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力の第1乃至第5レンズ群よりなる5群ズームレンズである。各実施例では各レンズ群のパワー(屈折力)、そしてズーミングに際しての第2、第3レンズ群の移動量等を適切に設定することによって、広画角、高ズーム比で全ズーム範囲で高い光学性能を得ている。
各実施例において、広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群の移動量をM2とする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第3レンズ群の移動量をM3とする。このとき、
0.2<|M2/M3|<5.0 ・・・(1)
又は、広角端における全系の焦点距離をfwとする。このとき、
0.6<M3/fw<10.0 ・・・(2)
なる条件式を満足している。
レンズ群の移動量の符号は、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを正、像側に位置するときを負としている。また、広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群の移動量とは、広角端と望遠端におけるレンズ群の光軸方向の位置の差である。
条件式(1)は第2レンズ群L2の移動量と第3レンズ群L3の移動量の比に関する。条件式(1)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量に対し、第2レンズ群L2の移動量が長くなりすぎると、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくるので良くない。また、下限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量に対し、第2レンズ群L2の移動量が短くなると、ズーム全域において非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが困難となる。更に好ましくは条件式(1)の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。
0.5<|M2/M3|<3.5 ・・・(1a)
条件式(1a)の範囲に設定することで、第3レンズ群L3の移動量に対し、第2レンズ群L2の移動量をより適切にすることが出来る為、レンズ全長や前玉有効径の大型化をより効果的に抑制することができる。また、ズーム全域において非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが容易となる。
条件式(2)は第3レンズ群L3の移動量と広角端における全系の焦点距離の比に関し、広画角でありながら全系が小型でかつズーム全域において良好な光学性能を得るためのものである。条件式(2)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量が長くなりすぎると、ズーム全域において非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが困難となる。また、下限値を超えると、第2レンズ群L2の移動量が長くなりすぎてしまい、前玉径が大型化してくるので良くない。条件式(2)の数値範囲を以下の如く設定すると更に好ましい。
1.2<M3/fw<5.5 ・・・(2a)
条件式(2a)の範囲に設定することで、第3レンズ群L3の移動量をより適切にすることができ、ズーム全域において非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動をより良好に補正することが出来る。また、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが出来る。
各実施例においては、以上の構成をとることにより、全系が小型で広画角、高ズーム比でしかもズーム全域で諸収差が良好に補正されたズームレンズを得ている。
各実施例において高ズーム比を維持しつつ、更に高い光学性能を得るには、以下の条件式のうち少なくとも一つ以上を満足することが好ましい。
第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4の焦点距離を各々f1、f2、f3、f4とする。望遠端における全系の焦点距離をftとする。第4レンズ群L4は正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、第4レンズ群L4に含まれる正レンズの焦点距離をf4p、第4レンズ群L4に含まれる負レンズの焦点距離をf4nとする。
第2レンズ群L2の広角端と望遠端における横倍率を各々β2w、β2t、第3レンズ群L3の広角端と望遠端における横倍率を各々β3w、β3tとする。ズーム比をZとする。ここでズーム比Zは
Z=ft/fw
である。
各実施例のズームレンズを、撮像素子を有する撮像装置に適用したときの撮像素子の有効対角線長を2Y’とする。このとき以下の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
5.0<f1/fw<16.0 ・・・(3)
1.0<|f2/fw|<4.0 ・・・(4)
0.1<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<2.5 ・・・(5)
−10.0<f4p/f4n<−1.0 ・・・(6)
−10.0<f4/ft<−0.1 ・・・(7)
0.0<(M3/f3)/Z<0.5 ・・・(8)
−0.8<β2w<−0.1 ・・・(9)
1.0<f1/f3<6.0 ・・・(10)
−8.0<|M2|/f2<−1.0 ・・・(11)
0.3<Y’/fw<1.0 ・・・(12)
次に各条件式の技術的意味について説明する。条件式(3)は第1レンズ群L1の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比に関する。
条件式(3)の上限値を超えて、第1レンズ群L1の焦点距離が大きくなりすぎると、収差補正は容易になるが、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。また、下限値を超えて、第1レンズ群L1の焦点距離が小さくなりすぎると、望遠端において球面収差や軸上色収差やコマ収差等の補正が困難となる。条件式(3)の数値範囲は以下の如く設定すると更に好ましい。
7.0<f1/fw<16.0 ・・・(3a)
更に好ましくは条件式(3a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
7.0<f1/fw<15.0 ・・・(3b)
条件式(3a)又は条件式(3b)の範囲に設定することで、第1レンズ群L1の焦点距離が、より適切になる為、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。また、望遠端において、球面収差や軸上色収差やコマ収差等をより良好に補正することが出来る。
条件式(4)は第2レンズ群の焦点距離と広角端における焦点距離との比に関する。条件式(4)の上限値を超えて、第2レンズ群L2の焦点距離が大きくなりすぎると、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。また、下限値を超えると、第2レンズ群L2の屈折力が強くなりすぎてしまい、ズーム全域における非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが困難となる。条件式(4)に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
1.4<|f2/fw|<2.0 ・・・(4a)
又は条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
1.60≦|f2/fw|<4.0 ・・・(4b)
条件式(4a)又は条件式(4b)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の焦点距離をより適切になり、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。また、ズーム全域における非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動をより良好に補正することが出来る。
条件式(5)は第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の変倍分担比を適切に設定し、ズーム全域における諸収差を良好に補正するためのものである。条件式(5)の上限値を超えると、第2レンズ群L2の変倍分担が大きくなりすぎてしまい、ズーム全域における非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが困難となる。また、下限値を超えると、第3レンズ群L3の変倍分担が大きくなりすぎてしまい、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。条件式(5)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
0.4<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<2.0 ・・・(5a)
条件式(5a)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の変倍分担をより適切にすることが出来、ズーム全域における非点収差やコマ収差、像面湾曲等の変動をより良好に補正することが出来る。また、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。
条件式(6)は第4レンズ群L4中の接合レンズを構成する正レンズと負レンズを分離したときの各々の焦点距離(空気中での焦点距離)の比に関する。条件式(6)の上限値を超えると、正レンズの屈折力が弱くなりすぎてしまい、偏芯時の色収差の変動が大きくなり、色収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、正レンズの屈折力が強くなりすぎてしまい、望遠端においてコマ収差をはじめとする諸収差の補正が困難となる。条件式(6)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
−5.0<f4p/f4n<−1.5 ・・・(6a)
条件式(6a)の範囲に設定することで、正レンズの屈折力をより適切になり、偏芯時の色収差の変動が小さくなり、色収差の補正をより良好に補正することが出来る。また、望遠端においてコマ収差をはじめとする諸収差の補正をより良好に補正することが容易となる。
条件式(7)は第4レンズ群L4と望遠端における全系の焦点距離の比に関する。条件式(7)の上限値を超えると、第4レンズ群L4の屈折力が強くなりすぎてしまい、望遠端においてコマ収差をはじめとする諸収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、第4レンズ群L4を防振レンズ群として設定した際に、第4レンズ群L4の屈折力が弱くなりすぎてしまい、防振敏感度が低く、防振(像変化)のための移動ストロークが増大してしまう。この結果、第4レンズ群L4の径が増大し、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。条件式(7)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
−8.0<|f4/ft|<−0.2 ・・・(7a)
条件式(7a)の範囲に設定することで、第4レンズ群をより適切になり、望遠端においてコマ収差をはじめとする諸収差の補正をより良好に補正することが出来る。また、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。
条件式(8)は第3レンズ群L3の移動量を規定するものである。条件式(9)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量が大きくなりすぎると、ズーム全域において非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動を抑えることが困難になってしまう。また、下限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量を大きくなりすぎると、前玉有効径が大型化してくるので好ましくない。条件式(8)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
0.0<(M3/f3)/Z<0.2 ・・・(8a)
条件式(8a)の範囲に設定することで、第3レンズ群L3の移動量をより適切になり、ズーム全域における非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動をより良好に補正することが出来る。また、前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。
条件式(9)は第2レンズ群L2の広角端における横倍率に関する。条件式(9)の上限値を越えて、第2レンズ群L2の横倍率が大きくなると、変倍における像面湾曲の変化を抑えるのが困難となる。また、下限値を超えて、第2レンズ群L2の横倍率が小さくなると、変倍時の移動量が大きくなり全系の小型化が困難になる。条件式(9)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
−0.4<β2w<−0.1 ・・・(9a)
条件式(9a)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の横倍率がより適切になり、変倍における像面湾曲の変化をより良好に補正することが出来る。また、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。
条件式(10)は、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3のパワー配分に関する。条件式(10)の上限値を越えると、第1レンズ群L1のパワーが弱くなりすぎてしまい、所定のズーム比を得るのに変倍レンズ群の移動量が増えるため、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。また、下限値を超えると、第1レンズ群L1のパワーが強くなりすぎてしまい、望遠端において球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難となる。条件式(10)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
2.0<f1/f3<5.0 ・・・(10a)
条件式(10a)の範囲に設定することで、第1レンズ群L1のパワーがより適切になり、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。また、望遠端において球面収差をはじめとする諸収差の補正をより良好に補正することが出来る。
条件式(11)は、第2レンズ群L2の移動量と第2レンズ群の焦点距離の比に関する。条件式(11)の上限値を越えて、第2レンズ群L2の移動量が多くなりすぎると、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。また、下限値を超えると、第2レンズ群L2の移動量が小さくなりすぎてしまい、所定の変倍比を得るために第3レンズ群L3の移動量を増やせねばならず、この結果、レンズ全長や前玉有効径が大型化してくる。条件式(11)の数値範囲に関しては以下の如く設定すると更に好ましい。
−4.0<|M2|/f2<−2.0 ・・・(11a)
条件式(11a)の範囲に設定することで、第2レンズ群L2の移動量をより適切になり、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを効果的に抑制することが出来る。
条件式(12)の範囲に設定することで、ズーム全域における非点収差、コマ収差、像面湾曲等の変動をより良好に補正することが出来る。また、レンズ全長や前玉有効径が大型化するのを抑制することが出来る。条件式(12)の数値範囲を次の如く設定するのが更に好ましい。
0.6<Y’/fw≦0.9 ・・・(12a)
各実施例においては、以上の構成をとることによって広画角で全系の小型化を図り、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり、また、無限遠物体から近距離物体に至る物体距離全般にわたり、良好なる光学性能を有したズームレンズを得ている。例えば、広画角化を図りつつ、広角端から望遠端の全ズーム範囲において色収差や像面湾曲などを良好に補正している。またイメージサイズの増大に伴う高画素化に対応した高い光学性能を有し、高周波領域において高い解像力を得ている。
次に前述した以外の各実施例における好ましい構成について述べる。各実施例においては、広角端から望遠端へのズーミングに際して第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に配置した開口絞りが像側に移動するように構成するのが良い。
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第3レンズ群L3は物体側に移動するのがよい。第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズより構成するのが良い。第3レンズ群L3は物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成するのが良い。
尚、各実施例のズームレンズを撮像装置に適用したとき、諸収差のうち歪曲収差の補正を電気的な画像処理によって補正しても良い。
以上のように各実施例によれば、撮影画角が60°以上の広画角で、ズーム比20倍程度の高ズーム比で、かつ全系が小型で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり、又無限遠物体距離から至近物体距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を得ている。
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スチルカメラの実施例を図21を用いて説明する。
図21において、20はカメラ本体、21は実施例1〜10で説明したいずれか1つ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。
本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラ(撮像装置)にも同様に適用することができる。
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やビデオ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。各実施例において広角端近傍では負の歪曲を大きく発生させて、固体撮像素子の撮像範囲をそれ以外のズームポジションより小さい範囲に設定している。得られた画像情報は、固体撮像素子の画像データを処理する信号処理回路で、歪曲を電気的に補正することで歪曲の少ない画像を出力するようにしても良い。
以下に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。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す。riは第i番目の光学面の曲率半径、diは第i番目の面間隔、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とアッベ数を示す。バックフォーカス(BF)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算した値である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス(BF)を加えた値である。
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。長さの単位は、mmである。またKを離心率、A4、A6、A8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。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。半画角は光線トレースにより求めた値である。
非球面は面番号の後に*を付加して示す。開口絞りSPとガラスブロックGは各々1つの群として示している。このため各実施例では7つの群より成っているとしている。前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表1に示す。
数値実施例1
面データ
面番号 r d nd νd
1 51.977 1.30 1.84666 23.8
2 26.388 5.64 1.51633 64.1
3 574.024 0.15
4 27.403 3.42 1.80400 46.6
5 107.773 (可変)
6 76.775 0.90 1.88300 40.8
7 7.936 3.07
8 185.260 0.90 1.83481 42.7
9 21.631 1.92
10 -19.663 0.80 1.83481 42.7
11 -347.805 0.15
12 28.445 2.36 1.94595 18.0
13 -65.380 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 12.632 4.02 1.58313 59.4
16* -45.714 3.18
17 27.376 0.80 1.84666 23.8
18 9.481 0.68
19 10.918 3.74 1.48749 70.2
20 -16.949 (可変)
21 -22.202 1.20 1.84666 23.8
22 -10.504 0.70 1.58313 59.4
23* 17.241 (可変)
24 18.707 3.25 1.71300 53.9
25 -11.247 0.80 1.94595 18.0
26 -24.849 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.99
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-1.81913e-002 A 4=-2.86139e-005 A 6= 3.12186e-007 A 8= 1.15908e-009

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.85637e-005 A 6= 3.76346e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.53659e-005 A 6=-1.69511e-007

各種データ
ズーム比 9.57
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 25.30 47.93
Fナンバー 1.85 2.62 2.88
画角(度) 34.72 7.82 4.14
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 88.36 88.36 88.36
BF 8.19 5.15 5.94

d 5 1.02 16.10 21.40
d13 19.18 6.40 2.68
d14 14.49 4.77 2.35
d20 2.30 9.72 10.57
d23 4.20 7.24 6.44
d26 4.92 1.89 2.69


ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.35
2 6 -8.07
3 14 ∞
4 15 15.62
5 21 -21.15
6 24 18.55
7 27 ∞

数値実施例2

面番号 r d nd νd
1 51.363 1.30 1.84666 23.8
2 26.876 5.48 1.51633 64.1
3 373.456 0.15
4 28.350 3.36 1.80400 46.6
5 113.030 (可変)
6 75.075 0.90 1.88300 40.8
7 8.266 3.32
8 -355.074 0.90 1.83481 42.7
9 23.046 1.99
10 -20.217 0.80 1.83481 42.7
11 -80.125 0.15
12 30.788 2.37 1.94595 18.0
13 -72.122 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 11.494 3.76 1.58313 59.4
16* -52.395 2.63
17 31.034 0.80 1.84666 23.8
18 9.854 0.43
19 12.493 3.37 1.48749 70.2
20 -19.215 (可変)
21 -22.257 1.19 1.84666 23.8
22 -10.479 0.70 1.58313 59.4
23* 24.967 (可変)
24 20.603 3.09 1.71300 53.9
25 -11.529 0.80 1.94595 18.0
26 -26.770 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.98
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-7.03409e-002 A 4=-4.17196e-005 A 6= 1.25612e-007 A 8= 1.28813e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.50250e-005 A 6= 1.35345e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.64705e-005 A 6=-3.00301e-007

各種データ
ズーム比 9.53
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 24.22 47.75
Fナンバー 1.85 2.62 2.88
画角(度) 34.72 8.16 4.16
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 88.64 88.64 88.64
BF 8.36 5.11 5.76

d 5 1.00 15.99 21.26
d13 19.09 6.26 2.54
d14 16.20 6.25 2.51
d20 2.30 10.08 12.26
d23 4.20 7.46 6.82
d26 5.11 1.85 2.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.57
2 6 -8.57
3 14 ∞
4 15 16.11
5 21 -27.53
6 24 20.59
7 27 ∞
数値実施例3

面データ
面番号 r d nd νd
1 48.994 1.30 1.84666 23.8
2 25.651 6.99 1.51633 64.1
3 198.766 0.15
4 25.180 3.75 1.80400 46.6
5 79.348 (可変)
6 43.437 0.90 1.88300 40.8
7 6.990 3.91
8 -44.516 0.90 1.83481 42.7
9 50.833 1.31
10 -25.066 0.80 1.83481 42.7
11 46.783 0.15
12 23.694 2.41 1.94595 18.0
13 -76.150 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 13.921 3.73 1.58313 59.4
16* -25.124 2.68
17 41.073 0.80 1.84666 23.8
18 11.433 0.19
19 12.399 3.44 1.48749 70.2
20 -13.946 (可変)
21 -18.249 1.13 1.84666 23.8
22 -9.454 0.70 1.58313 59.4
23* 10.505 (可変)
24 15.363 3.80 1.71300 53.9
25 -8.848 0.80 1.94595 18.0
26 -17.508 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.97
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-4.14044e-001 A 4=-3.68984e-005 A 6= 5.18126e-007 A 8=-1.71153e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.23695e-004 A 6= 3.46411e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.29614e-005 A 6=-1.03306e-006

各種データ
ズーム比 9.58
広角 中間 望遠
焦点距離 4.20 16.34 40.22
Fナンバー 1.85 2.62 2.88
画角(度) 39.58 11.99 4.93
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 89.87 89.87 89.87
BF 7.89 5.22 5.20

d 5 1.00 14.64 19.43
d13 17.23 5.79 2.50
d14 16.79 9.64 2.50
d20 2.30 7.25 12.89
d23 4.82 7.49 7.51
d26 4.64 1.95 1.94

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 42.00
2 6 -6.88
3 14 ∞
4 15 13.63
5 21 -13.29
6 24 14.13
7 27 ∞
数値実施例4

面データ
面番号 r d nd νd
1 54.943 1.30 1.84666 23.8
2 28.403 6.56 1.51633 64.1
3 5458.963 0.15
4 28.888 6.63 1.80400 46.6
5 121.639 (可変)
6 223.127 0.90 1.88300 40.8
7 8.532 2.88
8 321.652 0.90 1.83481 42.7
9 35.177 1.70
10 -20.286 0.80 1.83481 42.7
11 69.172 0.15
12 27.272 2.51 1.94595 18.0
13 -60.198 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 12.522 3.86 1.58313 59.4
16* -47.133 2.45
17 43.029 0.80 1.84666 23.8
18 11.492 0.46
19 14.538 3.78 1.48749 70.2
20 -18.246 (可変)
21 -23.746 1.51 1.84666 23.8
22 -10.973 2.55 1.58313 59.4
23* 47.410 (可変)
24 30.958 2.93 1.71300 53.9
25 -11.279 0.80 1.94595 18.0
26 -25.336 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.98
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-3.29676e-001 A 4=-2.61669e-005 A 6= 2.08299e-007 A 8= 3.81647e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.06333e-005 A 6= 1.12784e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.25383e-005 A 6=-1.53421e-007

各種データ
ズーム比 9.57
広角 中間 望遠
焦点距離 5.66 20.00 54.22
Fナンバー 1.85 2.62 2.88
画角(度) 31.51 9.85 3.66
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 95.81 95.81 95.81
BF 8.18 6.11 5.22

d 5 1.20 13.28 17.52
d13 15.12 5.24 2.50
d14 20.38 12.56 2.50
d20 2.33 7.95 16.51
d23 4.98 7.05 7.94
d26 4.92 2.84 1.96

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.71
2 6 -8.06
3 14 ∞
4 15 16.91
5 21 -42.00
6 24 25.64
7 27 ∞
数値実施例5

面データ
面番号 r d nd νd
1 53.988 1.30 1.84666 23.8
2 27.921 7.21 1.51633 64.1
3 58650.511 0.15
4 26.274 4.10 1.80400 46.6
5 92.993 (可変)
6 108.709 0.90 1.88300 40.8
7 8.733 3.67
8 -255.028 0.90 1.83481 42.7
9 31.082 2.03
10 -20.217 0.80 1.83481 42.7
11 143.249 0.15
12 34.787 2.58 1.94595 18.0
13 -47.845 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 13.587 3.86 1.58313 59.4
16* -130.486 2.58
17 30.426 0.83 1.84666 23.8
18 11.592 0.37
19 13.977 3.46 1.48749 70.2
20 -24.643 (可変)
21 -31.192 1.17 1.84666 23.8
22 -13.690 0.70 1.58313 59.4
23* 26.776 (可変)
24 24.699 3.26 1.71300 53.9
25 -12.504 0.80 1.94595 18.0
26 -25.293 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.98
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 2.12743e-001 A 4=-2.89364e-005 A 6= 3.60505e-008 A 8=-4.99977e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.19800e-005 A 6= 1.29888e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.81034e-005 A 6=-5.23267e-008

各種データ
ズーム比 14.95
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 20.71 74.89
Fナンバー 1.85 3.29 3.80
画角(度) 34.72 9.52 2.65
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 108.30 108.30 108.30
BF 10.27 5.39 5.26

d 5 1.32 13.81 18.20
d13 15.68 5.39 2.50
d14 28.77 19.24 2.50
d20 2.30 9.63 24.87
d23 9.14 14.02 14.15
d26 7.02 2.14 1.99


ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.58
2 6 -8.00
3 14 ∞
4 15 18.98
5 21 -33.57
6 24 21.54
7 27 ∞
数値実施例6

面データ
面番号 r d nd νd
1 68.778 1.30 1.84666 23.8
2 33.445 7.25 1.51633 64.1
3 364.781 0.15
4 27.177 4.52 1.80400 46.6
5 75.983 (可変)
6 40.721 0.90 1.88300 40.8
7 7.468 4.19
8 -84.784 0.90 1.83481 42.7
9 30.882 1.72
10 -21.404 0.80 1.83481 42.7
11 47.855 0.15
12 25.992 2.44 1.94595 18.0
13 -59.415 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 14.110 4.18 1.58313 59.4
16* -27.514 2.25
17 63.696 0.80 1.84666 23.8
18 13.233 0.44
19 15.794 4.37 1.48749 70.2
20 -14.870 (可変)
21 -25.983 1.10 1.84666 23.8
22 -11.548 0.70 1.58313 59.4
23* 13.430 (可変)
24 15.449 3.49 1.71300 53.9
25 -10.281 0.80 1.94595 18.0
26 -23.843 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.97
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-4.00925e-001 A 4=-3.30097e-005 A 6= 3.59850e-007 A 8=-3.12207e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.01427e-004 A 6= 2.01032e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.10380e-005 A 6=-3.13574e-007

各種データ
ズーム比 9.58
広角 中間 望遠
焦点距離 3.86 10.09 36.97
Fナンバー 1.85 3.37 3.90
画角(度) 41.97 18.99 5.37
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 102.08 102.08 102.08
BF 7.21 5.37 5.19

d 5 1.00 13.34 17.68
d13 15.48 5.34 2.50
d14 25.39 19.54 2.50
d20 2.30 5.95 21.49
d23 8.25 10.09 10.27
d26 3.96 2.12 1.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 48.69
2 6 -6.84
3 14 ∞
4 15 15.40
5 21 -18.60
6 24 16.35
7 27 ∞
数値実施例7

面データ
面番号 r d nd νd
1 55.115 1.30 1.84666 23.8
2 30.093 9.13 1.51633 64.1
3 187.836 0.15
4 28.677 5.19 1.80400 46.6
5 73.020 (可変)
6 36.407 0.90 1.88300 40.8
7 7.304 4.91
8 -34.621 0.90 1.83481 42.7
9 50.385 1.35
10 -29.980 0.80 1.83481 42.7
11 45.916 0.15
12 25.186 2.55 1.94595 18.0
13 -67.699 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 11.699 3.68 1.58313 59.4
16* -28.834 1.94
17 31.961 0.80 1.84666 23.8
18 10.100 0.27
19 11.748 3.16 1.48749 70.2
20 -15.931 (可変)
21 -17.523 1.12 1.84666 23.8
22 -9.116 0.70 1.58313 59.4
23* 10.415 (可変)
24 15.309 3.62 1.71300 53.9
25 -8.585 0.80 1.94595 18.0
26 -17.227 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.98
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-4.00338e-001 A 4=-3.45955e-005 A 6= 3.34057e-007 A 8= 1.48183e-009

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.33183e-004 A 6= 5.38554e-008

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.51739e-005 A 6=-6.25274e-007

各種データ
ズーム比 9.59
広角 中間 望遠
焦点距離 3.86 15.60 37.00
Fナンバー 1.85 2.62 2.88
画角(度) 41.97 12.55 5.36
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 96.28 96.28 96.28
BF 7.29 5.19 6.57

d 5 1.00 18.33 24.41
d13 11.41 2.50 2.50
d14 26.66 13.59 2.50
d20 2.30 6.95 11.95
d23 4.20 6.30 4.93
d26 4.04 1.94 3.32

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 52.23
2 6 -7.24
3 14 ∞
4 15 13.33
5 21 -13.05
6 24 14.06
7 27 ∞
数値実施例8

面データ
面番号 r d nd νd
1 56.002 1.30 1.84666 23.8
2 31.018 11.30 1.51633 64.1
3 192.795 0.15
4 29.173 5.82 1.80400 46.6
5 66.131 (可変)
6 35.011 0.90 1.88300 40.8
7 7.446 4.83
8 -70.659 0.90 1.83481 42.7
9 81.457 1.31
10 -26.953 0.80 1.83481 42.7
11 25.058 0.15
12 19.421 2.53 1.94595 18.0
13 -474.630 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 11.488 3.82 1.58313 59.4
16* -25.828 0.93
17 30.289 0.80 1.84666 23.8
18 10.635 0.29
19 12.236 3.68 1.48749 70.2
20 -13.369 (可変)
21 -16.699 1.16 1.84666 23.8
22 -8.640 0.70 1.58313 59.4
23* 9.165 (可変)
24 17.024 3.53 1.71300 53.9
25 -7.025 0.80 1.94595 18.0
26 -15.590 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.97
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-4.34835e-001 A 4=-5.15260e-005 A 6= 9.86032e-007 A 8= 7.72593e-010

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.85355e-004 A 6= 7.28392e-007

第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.92787e-005 A 6=-2.53334e-006

各種データ
ズーム比 9.70
広角 中間 望遠
焦点距離 3.86 14.77 37.44
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角(度) 41.97 13.23 5.30
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 96.93 96.93 96.93
BF 6.26 4.86 5.04

d 5 1.04 19.30 25.74
d13 11.11 2.94 2.58
d14 26.32 12.89 2.31
d20 2.30 5.66 10.15
d23 4.20 5.58 5.41
d26 3.01 1.62 1.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 56.04
2 6 -6.99
3 14 ∞
4 15 11.85
5 21 -11.71
6 24 14.98
7 27 ∞
数値実施例9

面データ
面番号 r d nd νd
1 93.362 1.30 1.94177 25.4
2 41.935 6.88 1.72434 54.8
3 -1192.784 0.15
4 37.154 5.40 1.69940 55.7
5 117.418 (可変)
6 220.304 0.90 1.86931 35.4
7 11.468 3.57
8 -239.892 2.20 1.73111 54.4
9 34.189 2.94
10 -19.645 0.43 1.69887 55.8
11 169.169 0.15
12 47.736 2.49 1.94589 18.0
13 -52.727 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 16.200 3.99 1.49025 68.1
16* -113.188 7.76
17 20.460 0.80 1.85741 25.2
18 11.085 0.98
19 12.408 5.48 1.49389 69.7
20 -57.977 (可変)
21 -75.361 0.87 1.84666 23.8
22 -36.967 1.00 1.58313 59.4
23* 14.003 (可変)
24 16.706 4.35 1.69724 55.5
25 -11.563 0.80 1.84666 23.8
26 -23.506 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.99
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 6.57339e-002 A 4=-1.26997e-005 A 6= 5.76578e-009 A 8=-9.11044e-011

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.31453e-005 A 6= 2.28131e-008

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.67576e-005 A 6=-7.47059e-008

各種データ
ズーム比 19.96
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 27.84 100.01
Fナンバー 1.85 3.07 3.50
画角(度) 34.72 7.11 1.99
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 132.88 132.88 132.88
BF 9.83 5.33 6.54

d 5 1.73 22.36 29.61
d13 30.27 9.64 2.38
d14 29.76 18.47 2.50
d20 4.65 15.95 31.92
d23 4.20 8.69 7.49
d26 6.55 2.07 3.27

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 54.07
2 6 -9.79
3 14 ∞
4 15 24.02
5 21 -21.72
6 24 16.16
7 27 ∞
数値実施例10
面データ
面番号 r d nd νd
1 81.746 1.30 1.99449 25.9
2 39.938 6.88 1.72201 54.9
3 666.310 0.15
4 37.594 5.70 1.72849 54.7
5 122.752 (可変)
6 109.949 0.90 1.81209 40.2
7 11.262 4.13
8 -571.700 4.00 1.68226 56.4
9 32.224 3.01
10 -20.124 0.43 1.70971 55.4
11 130.050 0.15
12 46.000 2.43 1.94595 18.0
13 -66.407 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 16.616 4.13 1.48749 70.4
16* -81.195 8.36
17 20.867 0.80 1.82118 24.8
18 11.026 1.00
19 12.283 5.51 1.48749 70.4
20 -58.839 (可変)
21 -58.485 0.87 1.84666 23.8
22 -31.732 1.00 1.58313 59.4
23* 13.983 (可変)
24 18.347 4.31 1.69680 55.5
25 -12.215 0.80 1.84666 23.8
26 -21.949 (可変)
27 ∞ 1.94 1.51633 64.1
28 ∞ 1.99
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 6.48279e-002 A 4=-1.28952e-005 A 6= 6.60944e-009 A 8=-7.46413e-011

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.32717e-005 A 6= 2.26643e-008

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.65118e-005 A 6= 3.72789e-008

各種データ
ズーム比 19.97
広角 中間 望遠
焦点距離 5.01 28.03 100.05
Fナンバー 1.85 3.07 3.50
半画角(度) 34.72 7.06 1.99
像高 3.47 3.47 3.47
レンズ全長 136.29 136.29 136.29
BF 10.57 10.01 7.58

d 5 1.11 22.49 30.00
d13 31.34 9.96 2.45
d14 29.66 15.55 2.50
d20 3.55 17.66 30.71
d23 4.20 4.76 7.19
d26 7.30 6.74 4.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 56.07
2 6 -9.82
3 14 ∞
4 15 23.96
5 21 -20.72
6 24 16.31
7 27 ∞
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 SP : 開口絞り

Claims (16)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
    広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    0.2<|M2/M3|<5.0
    7.0<f1/fw<16.0
    1.60≦|f2/fw|<4.0
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
    広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    0.6<M3/fw<10.0
    7.0<f1/fw<16.0
    1.60≦|f2/fw|<4.0
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  3. 前記第2レンズ群の広角端と望遠端における横倍率を各々β2w、β2t、前記第3レンズ群の広角端と望遠端における横倍率を各々β3w、β3tとするとき、
    0.1<(β2t/β2w)/(β3t/β3w)<2.5
    なる条件式を満足する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. 前記第4レンズ群は正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、前記第4レンズ群に含まれる正レンズの焦点距離をf4p、前記第4レンズ群に含まれる負レンズの焦点距離をf4nとするとき、
    −10.0<f4p/f4n<−1.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第4レンズ群の焦点距離をf4、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、−10.0<f4/ft<−0.1
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記ズームレンズのズーム比をZとするとき、
    0.0<(M3/f3)/Z<0.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群の広角端における横倍率をβ2wとするとき、
    −0.8<β2w<−0.1
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第1レンズ群と前記第3レンズ群の焦点距離を各々f1、f3とするとき、
    1.0<f1/f3<6.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  9. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
    −8.0<|M2|/f2<−1.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に開口絞りを有し、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、像側に移動することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第3レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側に移動することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 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、正レンズからなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  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、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
    前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、
    広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3とするとき、
    0.2<|M2/M3|<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。
  14. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から成り、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2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が減少するように、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群、前記第5レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第1レンズ群、前記第4レンズ群は不動であり、
    前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、
    広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    0.6<M3/fw<10.0
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  15. 請求項1乃至14のいずれか一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。
  16. 前記撮像素子の有効対角線長を2Y´とするとき、
    0.3<Y´/fw<1.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項15に記載の撮像装置。
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