JP5893423B2 - ズームレンズおよ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、例えばデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラや銀塩カメラ等の撮像装置において好適に用いられる。
従来、負の屈折力のレンズ群が最も物体側に配置された大口径ズームレンズは、高性能化に有利であるため種々の提案がなされている。例えば、特許文献1は、物体側から像側へ順に負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を備える大口径ズームレンズを開示している。
また、特許文献2は、物体側から像側へ順に、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レンズ群を備える大口径ズームレンズを開示している。最も物体側に正の屈折力の第1レンズ群が配置されているタイプのズームレンズは、レンズ全長(最も物体側のレンズ面から像面までの長さ)やレンズ径の小型化に有利である。
特開2004−198529号公報 特開平11−295601号公報
最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置された大口径ズームレンズは、ズームレンズが大きく重くなりやすく、最も物体側に正の屈折力のレンズ群が配置された大口径ズームレンズ系は、小型化に有利であるが、広画角化するとバックフォーカスの確保が困難であるという特徴がある。
特許文献1に開示されたズームレンズは、Fナンバー2.8と明るく、画角も約84°と大口径で広画角化を達成しているが、レンズ系が大型である。
特許文献2に開示されたズームレンズは、Fナンバー2.8と明るく、レンズ系は小型であるが、広角端の画角は約65°までしかカバーされておらず、さらなる広画角化が望まれる。
また、ズーミング時の球面収差や非点収差の変動が補正しきれておらず、コマ収差の変動も残留しており、前記ズームレンズの構成、屈折力配置のままでは、大口径でありながら、画角2ω=80°を超えた広角をカバーするズームレンズを実現することは困難である。
そこで、本発明は、大口径かつ広画角であり、全ズーム範囲において良好な光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズと、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、前記接合レンズは、物体側から像側へ順に配置された、両凹レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズから構成され、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、前記接合レンズを構成する正レンズと負レンズの材料の屈折率を各々Ndp、Ndnとするとき、
5.0<|f1/f2|<9.0
1.1<Ndp/Ndn<1.5
なる条件式を満足することを特徴とする。
その他、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、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、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率をNdp、前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率をNdn、前記正レンズlpの材料の屈折率をNdlpとするとき、
5.0<|f1/f2|<9.0
1.1<Ndp/Ndn<1.5
1.4<Ndlp<1.7
なる条件式を満足することを特徴とする。
その他、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、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、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率をNdp、前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率をNdn、前記正レンズlpの焦点距離をflpとするとき、
5.0<|f1/f2|<9.0
1.1<Ndp/Ndn<1.5
2.0<|flp/f2|<4.5
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、大口径かつ広画角であり、全ズーム範囲において良好な光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することができる。
本発明の実施例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 本発明の実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 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 本発明の実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 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 本発明の実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図 アッベ数νdと部分分散比θの関係を示す説明図 本発明のズームレンズにおける倍率色収差の補正原理の説明図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
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)におけるレンズ断面図である。
図2(A)、(B)はそれぞれ本発明の実施例1のズームレンズの広角端と望遠端(長焦点距離端)における縦収差図である。
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)はそれぞれ本発明の実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図である。
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)は、本発明の実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における縦収差図である。
図7は、アッベ数νdと部分分散比θgFの関係を示す説明図である。
図8は、本発明のズームレンズにおける倍率色収差の補正原理の説明図である。
図9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。
各実施例のレンズ断面図と縦収差図は、それぞれ無限遠物体に合焦している状態を図示している。
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は物体側からレンズ群の順番を示し、Liは第iレンズ群である。
本発明の各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力を有する後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズである。
図1、図5のレンズ断面図において、L1は正の屈折力(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。実施例1,3のズームレンズでは、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4によって後群が構成されており、後群は全体として正の屈折力を有している。
図3のレンズ断面図において、L1は正の屈折力の第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。実施例2のズームレンズでは、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4と第5レンズ群L5によって後群が構成されており、後群は全体として正の屈折力を有している。
SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3の物体側に配置されている。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センサなどの固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
収差図においてd,g,Cは順にd線,g線,C線である。ΔM、ΔSはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。ωは半画角、FnoはFナンバーである。横収差図においてYは像高である。実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面である。又、横収差図において横軸は瞳面上における高さである。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は各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。
矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。本発明の各実施例のズームレンズは、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。
本発明の実施例1、3では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印の如く第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔が大きくなるように移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔が小さくなるように物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔が小さくなるように物体側へ移動している。絞りSPは第3レンズ群L3と一体に移動している。
本発明の実施例2では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印の如く第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔が大きくなるように移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔が小さくなるように物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔が大きくなるように物体側へ移動している。第5レンズ群L5は第4レンズ群L4との間隔が小さくなるように物体側へ移動している。絞りSPは第3レンズ群L3と一体に移動している。
フォーカスは第2レンズ群L2を光軸方向に移動させて行っている。尚、フォーカスはズームレンズ全体又は任意の1つのレンズ群を移動させて行っても良い。
本発明の実施例2においては、第4レンズ群L4を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、光軸と垂直方向に結像位置を移動させることによって、ズームレンズ全体が振動したときの像ぶれを補正することができる。即ち防振を行っている。
一般にレンズ群を小型化するためには、レンズ外径(レンズ有効径)を小さくする必要がある。レンズ外径を小さくするためには、レンズ群に入射する光束をそのレンズ群の光入射側で充分に収斂させることが必要となる。そのためには、レンズ群の物体側に強い正の屈折力を有するレンズ群を配置すればよい。
本発明の実施例2では、広角端に比べて望遠端において第3レンズ群L3と第4レンズ群L4との間隔が大きくなるように第3レンズ群L3と第4レンズ群L4が移動する。これにより、軸上光束径が増大する望遠端において、第3レンズ群L3から射出した軸上光束が収斂する距離を確保しやすくして、防振レンズ群ISの小型化を容易にしている。
また、各実施例の光学系は、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
5.0<|f1/f2|<9.0 ・・・(1)
の条件式を満足している。
条件式(1)は第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の焦点距離の比を適切に設定するものである。条件式(1)を満足することで、広角端でレトロフォーカスタイプのパワー配置とすることが容易となり、広角端の広画角化と、全ズーム範囲にわたり諸収差の変動が少なく、画面全体にわたり高い光学性能を得ることを両立することができる。
条件式(1)の上限を越えると、第2レンズ群L2の屈折力が強くなりすぎるため、ズーミングに伴う球面収差、倍率色収差の変動を小さくするのが困難となる。又、第2レンズ群L2による軸上光束の発散作用が大きくなり過ぎるために後群の小型化が困難になってくる。下限を越えるとレトロフォーカスタイプのパワー配置とするのが難しくなり、広角端の画角を大きくすることが困難となる。又、第1レンズ群L1の屈折力が強くなりすぎるため、望遠端での球面収差の補正が困難となる。
また、第2レンズ群L2は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズを含み、5枚以上のレンズを有する。
第2レンズ群L2が、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズを有することにより、第2レンズ群L2がレトロフォーカスのパワー配置をとりやすくなり、広角端の広画角化に有利となる。また、接合レンズが、物体側から像側へ順に両凹レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズが配置された構成とすれば、接合レンズの接合面が軸外光線に対してコンセントリックな形状となり、倍率色収差の補正に有利となる。
また、第2レンズ群L2を5枚以上のレンズで構成することによって、ズームレンズの広画角化のために強い負の屈折力を有する第2レンズL2で生じる収差を良好に補正することが可能になる。
第2レンズ群L2の接合レンズを構成する正レンズの屈折率をNdp、第2レンズ群L2の接合レンズを構成する負レンズの屈折率をNdnとするとき、
1.1<Ndp/Ndn<1.5 ・・・(2)
の条件を満足している。
条件式(2)は、第2レンズ群L2の接合レンズを構成する正レンズと負レンズの各屈折率Ndp、Ndnの比を適切に設定するものである。
条件式(1)で説明したように、本発明は第2レンズ群の屈折力を強くすることでレトロフォーカスタイプのパワー配置とし、広角端の広画角化を達成している。しかし、Fナンバーが2.8程度の大口径となると、ズーミングに伴う球面収差、特に色の球面収差の変動を小さくすることが困難となる。
そこで、条件式(2)を満足するように、接合レンズの接合面で負の球面収差を発生させることにより、強い負の屈折力の第2レンズ群L2で発生する正の球面収差を低減することができる。このため、ズーミングに伴う球面収差、特に色の球面収差の変動を小さくすることが可能となる。
条件式(2)の上限を超えて、正レンズと負レンズの屈折率の比が大きくなりすぎると、第2レンズ群のペッツバール和が負の方向に大きくなりすぎ、ズーミングに伴う像面湾曲の変動を小さくすることが困難となる。条件式(2)の下限を越えて、正レンズと負レンズの屈折率の比が小さくなると、接合面での球面収差補正作用が小さくなり、ズーミングに伴う球面収差、特に色の球面収差の変動を小さくすることが困難となる。
好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
6.0<|f1/f2|<8.5 ・・・(1a)
1.1<Ndp/Ndn<1.3 ・・・(2a)
これらの条件式を満たすことで、より広画角化を図りつつ全ズーム領域における収差の抑制が容易になる。
各実施例の光学系において、好ましくは次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。次の条件式のうち1以上を満足することにより、各条件式に対応した効果が得られる。
波長436nm(g線)、486nm(F線)、588nm(d線)、656nm(C線)のそれぞれに対する硝材の屈折率をそれぞれ、ng、nF、nd、nCとし、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
とし、第2レンズ群L2を構成する接合レンズの負レンズの材料のアッベ数をνdn、部分分散比をθgFnとするとき、
0<θgFn−(0.6438−0.001682×νdn)<0.1 ・・・(3)
なる条件式を満足するのが良い。
図7は、光学ガラスのアッベ数νdと部分分散比θの関係を示したグラフである。図7において、点Aは株式会社オハラ社製の製品名PBM2(νd=36.26、θ=0.5828)、点Bは株式会社オハラ社製の製品名NSL7(νd=60.49、θ=0.5436)を示している。点A、点Bを結んだ線を基準線とすると、光学ガラスの分布としてはアッベ数νdが35より小さい高分散ガラスは基準線より上側に、アッベ数νdが35から60程度までの低分散ガラスは基準線より下側に位置するものが多い。アッベ数νdが60以上で、基準線より上側に位置する異常分散ガラスが存在している。低分散ガラスに関しては基準線より上側に位置するものを使用するのが二次スペクトルの補正に対し効果的であり基準線から離れるほど補正効果が高まる。
倍率色収差を全ズーム範囲で良好に補正するためには、全ズーム範囲で全系の倍率色収差係数をゼロ近傍の値に制御する必要がある。ここで倍率色収差係数Tは、レンズの屈折力をφ、軸上光線入射高をh、軸外主光線入射高をhb、アッベ数をνdとしたとき、
T=Σ(h・hb・φ/νd)
で表される。従って倍率色収差の変動は、軸外主光線入射高hbの変動が大きいレンズ群の影響が支配的であり、次いで屈折力φの絶対値が大きい第2レンズ群L2の影響が大きくなってくる。
図8に、本発明のズームレンズにおける倍率色収差の補正原理の説明図を示す。図8は、物体側より像側へ順に正の屈折力の第1レンズ群と負の屈折力の第2レンズ群及び正の屈折力の後群を有するズームレンズである。全系の焦点距離が長くなるに従い第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の距離が大きくなると共に第2レンズ群L2と後群との距離が小さくなるズームレンズにおいて、軸外の主光線について考察する。広角端では、(a)のように、望遠端では(b)のようになる。なお、(a)、(b)では絞りより像側のレンズは省略している。
従来のズームレンズにおいて、g線とC線の倍率色収差を像面上で同一位置になるように補正した場合、その位置はd線に対して、広角端では光軸外側にずれ、望遠端では光軸内側にずれることになる。
上記g線の倍率色収差は以下のような原理によって補正される。負の屈折力を持つ第2レンズ群L2の負レンズに異常分散ガラスを用いた場合、光軸内側にg線を曲げる力が強くなる。これは異常分散ガラスのg線の屈折力が通常の硝材に対して相対的に高いからである。ここで、広角端と望遠端での軸外主光線hbの高さに注目すると、望遠端ではhbが小さくなるため、第2レンズ群L2の影響が広角端に比べて小さくなる。そのため、条件式(3)を満たすことで望遠端の倍率色収差をさほど悪化させることなく望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを大きく改善することができる。
条件式(3)の下限を越えると、第2レンズ群の接合レンズを構成する負レンズに使用するレンズ材料の異常分散性が小さくなり、広角端の倍率色収差を充分小さく補正することが難しくなる。上限を超えると、接合レンズの負レンズに使用するレンズ材料の異常分散性が大きくなりすぎ、軸上色収差の補正が困難となる。
前記第2レンズ群L2の接合レンズの正レンズのアッベ数をνdp、部分分散比をθgFpとするとき、
−0.1<θgFpー(0.6438−0.001682×νdp)<0 ・・・(4)
なる条件式を満足するのが良い。
条件式(4)を満たすことで望遠端の倍率色収差をさほど悪化させることなく望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを大きく改善することができる。
条件式(4)の下限を越えると、接合レンズの負レンズに使用するレンズ材料の異常分散性が大きくなりすぎ、軸上色収差の補正が困難となる。上限を超えると、接合レンズの負レンズに使用するレンズ材料の異常分散性が小さくなり、広角端の倍率色収差を充分小さく補正することが難しくなる。
第2レンズ群L2は、接合レンズの像側に隣り合う位置に配置された正レンズlpを有し、該正レンズの屈折率をNdlpとするとき、
1.4<Ndlp<1.7 ・・・(5)
なる条件式を満足するのが良い。
条件式(2)を満たすことで、ズーミングに伴う球面収差、特に色の球面収差の変動を小さくすることが可能であるが、第2レンズ群L2のペッツバール和が負に大きくなる傾向がある。そこで、条件式(5)を満たすことで第2レンズ群L2のペッツバール和を良好に補正することができる。
条件式(5)の上限を越えると、第2レンズ群L2のペッツバール和が負に大きくなりすぎ、ズーミングに伴う像面湾曲の変動を小さくすることが困難となる。下限を越えると、望遠端での球面収差の補正が困難となる。
第2レンズ群L2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、
0.5<|f2/fw|<0.8 ・・・(6)
なる条件式を満足するのが良い。
条件式(6)は第2レンズ群L2の焦点距離を規定するものである。条件式(6)の上限を超えるとズーミングのために第1レンズ群L1の移動量を大きくしなければならず、この結果、望遠端においてレンズ全長が長くなってくるので良くない。または、第1レンズ群L1のズーミングにおける移動量が大きくなり全系の小型化が難しくなる。
条件式(6)の下限を超えると、高ズーム比化には有利であるが、ペッツバール和が負の方向に大きくなり全ズーム範囲で非点収差の補正が困難になる。
第2レンズ群は、前記接合レンズの像側に隣り合う位置に配置された正レンズlpを有し、該正レンズlpの焦点距離をflpとするとき、
2.0<|flp/f2|<4.5 ・・・(7)
なる条件式を満足するのが良い。
条件式(7)は第2レンズ群を構成する正レンズlpの焦点距離を規定するものである。条件式(7)の上限を超えると、正レンズlpの屈折力が弱くなりすぎ、第2レンズ群L2のペッツバール和が負に大きくなりすぎ、ズーミングに伴う像面湾曲の変動を小さくすることが困難となる。下限を越えると、望遠端において球面収差を補正することが困難となる。
尚、各実施例において、収差補正を良好に行いつつ、更にズーミングに際しての収差変動を小さくしつつズームレンズの小型化を図るには、条件式(3)乃至(7)の数値範囲を次の如く設定するのが好ましい。
0<θgFn−(0.6438−0.001682×νdn)<0.02・・・(3a)
−0.02<θgFpー(0.6438−0.001682×νdp)<0・・・(4a)
1.45<Ndlp<1.65 ・・・(5a)
0.60<|f2/fw|<0.75 ・・・(6a)
2.0<|flp/f2|<4.0 ・・・(7a)
以上のように各実施例によれば、大口径かつ広画角であり、全ズーム範囲にわたって良好な光学性能を有するズームレンズを提供することができる。
以下に、実施例1〜3に各々対応する数値実施例1〜3を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順番を示し、riは第i番目(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、νdiはそれぞれd線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。fは焦点距離、FnoはFナンバーである。
非球面データには、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。
但し、
x:光軸方向の基準面からの変位量
h:光軸に対して垂直な方向の高さ
R:ベースとなる2次曲面の半径
k:円錐定数
:n次の非球面係数
なお、「E−Z」の表示は「10−Z」を意味する。
また、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表1に示す。
[数値実施例1]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 216.045 2.10 1.92286 18.9
2 84.115 5.93 1.83481 42.7
3 332.605 0.15
4 52.943 6.27 1.83481 42.7
5 121.076 (可変)
6* 88.860 0.05 1.52421 51.4
7 63.222 1.45 1.88300 40.8
8 15.982 8.56
9 -43.310 1.15 1.59522 67.7
10 21.252 4.07 1.88300 40.8
11 62.227 1.16
12 103.049 3.77 1.59270 35.3
13 -56.438 1.67
14 -24.379 1.15 1.72916 54.7
15 253.018 2.80 1.84666 23.9
16 -61.103 (可変)
17 ∞ 1.90
18(絞り) ∞ 0.00
19 27.371 1.45 1.91082 35.3
20 22.146 11.86 1.49700 81.5
21 -50.936 0.20
22* 48.675 2.30 1.59522 67.7
23 80.867 4.31
24 -39.283 1.40 1.83481 42.7
25 -167.482 (可変)
26 32.964 8.16 1.43875 94.9
27 -58.829 0.15
28 39.932 6.23 1.49700 81.5
29 -78.274 1.94
30* -58.014 2.81 1.85006 40.2
31* 62.716 2.64
32 310.584 3.89 1.49700 81.5
33 -56.805 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.07504e-005 A 6=-1.68182e-008 A 8= 5.19696e-011 A10=-1.28132e-013 A12= 1.92909e-016

第22面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.10421e-006 A 6=-1.20819e-008 A 8= 3.26627e-011 A10=-2.21138e-013 A12= 1.55087e-016

第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.20799e-005 A 6=-1.49034e-007 A 8= 4.35698e-010 A10=-6.24320e-013 A12= 1.78997e-016

第31面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.71266e-005 A 6=-1.32679e-007 A 8= 3.36842e-010 A10=-2.39584e-013 A12=-4.74998e-016

各種データ
ズーム比 2.75
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 34.80 67.88
Fナンバー 2.91 2.91 2.91
画角 41.22 31.87 17.68
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 152.13 159.36 182.26
BF 38.09 46.23 63.20

d 5 2.74 11.28 28.55
d16 13.37 7.70 0.23
d25 8.39 4.61 0.73
d33 38.09 46.23 63.20

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 101.22
2 6 -16.14
3 17 59.63
4 26 43.27
[数値実施例2]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 214.310 2.00 1.84666 23.9
2 85.357 8.60 1.77250 49.6
3 334.696 0.15
4 58.434 6.96 1.80400 46.6
5 104.363 (可変)
6* 84.749 0.05 1.52421 51.4
7 59.530 1.50 1.88300 40.8
8 16.668 8.28
9 -46.739 1.20 1.59282 68.6
10 29.584 3.77 1.83481 42.7
11 41.274 0.23
12 36.615 4.88 1.51742 52.4
13 -54.495 3.07
14 -20.885 1.20 1.51742 52.4
15 113.075 2.54 1.84666 23.9
16 -81.636 (可変)
17(絞り) ∞ 0.25
18 31.551 3.98 1.49700 81.5
19 146.999 0.15
20 34.745 1.60 1.83400 37.2
21 18.906 10.75 1.49700 81.5
22 -118.586 0.15
23* 91.061 6.41 1.77250 49.6
24 -29.797 1.50 1.83400 37.2
25 -68.933 (可変)
26 -89.645 3.95 1.80809 22.8
27 -24.421 1.20 1.81600 46.6
28* 61.980 (可変)
29 51.860 6.41 1.59240 68.3
30 -42.592 0.15
31 134.500 4.86 1.49700 81.5
32 -41.347 1.50 1.84666 23.9
33 58.026 2.31
34* 191.875 2.31 1.85006 40.2
35 -126.942 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.30747e-005 A 6=-7.43299e-009 A 8=-7.41602e-012 A10= 7.77842e-014

第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.87604e-006 A 6= 2.24848e-009 A 8=-1.10262e-011 A10= 7.00033e-014

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.07649e-006 A 6= 2.92429e-010 A 8=-8.11720e-012 A10= 3.01831e-014

第34面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.49366e-006 A 6=-2.75698e-009 A 8=-8.44615e-012 A10=-6.02441e-015

各種データ
ズーム比 2.76
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 34.91 68.25
Fナンバー 2.91 2.91 2.91
画角 41.22 31.79 17.59
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 160.64 169.65 196.67
BF 38.42 42.01 53.09

d 5 3.21 15.77 40.60
d16 17.09 9.94 1.05
d25 0.69 4.30 9.08
d28 9.31 5.71 0.92
d35 38.42 42.01 53.09

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 139.18
2 6 -17.48
3 17 28.17
4 26 -43.76
5 29 56.49
[数値実施例3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 203.844 2.10 1.84666 23.9
2 72.022 7.41 1.77250 49.6
3 330.893 0.15
4 56.152 6.73 1.77250 49.6
5 146.214 (可変)
6* 108.833 1.60 1.88300 40.8
7 16.535 7.96
8 -46.335 1.15 1.59522 67.7
9 21.502 4.18 1.88300 40.8
10 66.987 1.43
11 126.217 3.10 1.59270 35.3
12 -49.936 1.62
13 -23.459 1.15 1.72916 54.7
14 432.841 2.76 1.84666 23.9
15 -57.478 (可変)
16 ∞ 1.90
17(絞り) ∞ 0.00
18 27.563 1.45 1.88300 40.8
19 21.272 11.03 1.49700 81.5
20 -66.483 0.20
21 43.019 2.70 1.58313 59.4
22* 63.198 4.67
23 -45.003 1.40 1.72047 34.7
24 -151.840 (可変)
25 31.049 6.94 1.43875 94.9
26 -216.866 0.20
27 47.221 5.86 1.49700 81.5
28 -71.326 1.90
29* -208.068 2.13 1.85006 40.2
30* 86.193 2.76
31 -613.677 1.40 1.83400 37.2
32 57.864 5.29 1.51633 64.1
33 -61.669 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.24687e-006 A 6=-9.33789e-009 A 8= 2.38226e-011 A10=-5.23831e-014 A12= 8.03521e-017

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.45182e-006 A 6= 4.70739e-009 A 8= 2.06430e-013 A10= 7.16170e-014 A12=-2.30646e-017

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.73159e-005 A 6=-1.56554e-007 A 8= 4.00484e-010 A10=-7.50876e-013 A12= 7.01430e-016

第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.42990e-005 A 6=-1.33910e-007 A 8= 3.22402e-010 A10=-4.40140e-013 A12= 2.46872e-016

各種データ
ズーム比 2.75
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 34.93 67.88
Fナンバー 2.91 2.91 2.91
画角 41.22 31.77 17.68
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 154.56 162.05 185.77
BF 38.08 46.62 63.32

d 5 2.75 11.72 30.30
d15 13.76 7.73 0.23
d24 8.79 4.80 0.74
d33 38.08 46.62 63.32

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 105.87
2 6 -16.39
3 16 58.01
4 25 46.14
次に、本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた実施例を図9を用いて説明する。図9において、10は一眼レフカメラ本体、11は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。
12は交換レンズ11を通して得られる被写体像を記録する銀塩フィルムや被写体像を受光する固体撮像素子(光電変換素子)などの感光面である。
13は交換レンズ11からの被写体像を観察するファインダー光学系、14は交換レンズ11からの被写体像を感光面12とファインダー光学系13に切り替えて伝送するために回動するクイックリターンミラーである。
ファインダー光学系13で被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー14を介してピント板15に結像した被写体像をペンタプリズム16で正立像としたのち、接眼光学系17で拡大して観察する。
撮影時にはクイックリターンミラー14が矢印方向に回動して被写体像は感光面記録手段12に形成される結像して記録される。
このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
尚、本発明はクイックリターンミラーのないSLR(Single Lens Reflex)カメラにも同様に適用することができる。
尚、本発明のズームレンズはビデオカメラにも同様に適用することができる。
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。
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
IP 像面
d d線
g g線
c c線
ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面

Claims (10)

  1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、
    前記接合レンズは、物体側から像側へ順に配置された、両凹レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズから構成され、
    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、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率をNdp、前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率をNdnとするとき、
    5.0<|f1/f2|<9.0
    1.1<Ndp/Ndn<1.5
    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. 前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、該正レンズlpの材料の屈折率をNdlpとするとき、
    1.4<Ndlp<1.7
    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。
  3. 前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、該正レンズlpの焦点距離をflpとするとき、
    2.0<|flp/f2|<4.5
    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. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、
    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、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率をNdp、前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率をNdn、前記正レンズlpの材料の屈折率をNdlpとするとき、
    5.0<|f1/f2|<9.0
    1.1<Ndp/Ndn<1.5
    1.4<Ndlp<1.7
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  5. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、複数のレンズ群を含み全体として正の屈折力の後群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
    前記第2レンズ群は、最も物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合レンズを含み、全体として5枚以上のレンズを有し、前記第2レンズ群に含まれる前記接合レンズの像側に隣接して正レンズlpが配置されており、
    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、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率をNdp、前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率をNdn、前記正レンズlpの焦点距離をflpとするとき、
    5.0<|f1/f2|<9.0
    1.1<Ndp/Ndn<1.5
    2.0<|flp/f2|<4.5
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  6. 前記接合レンズを構成する負レンズの材料のアッベ数をνdn、部分分散比をθgFnとするとき、
    0<θgFn−(0.6438−0.001682×νdn)<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5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記接合レンズを構成する正レンズの材料のアッベ数をνdp、部分分散比をθgFpとするとき、
    −0.1<θgFp−(0.6438−0.001682×νdp)<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6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    0.5<|f2/fw|<0.8
    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1項に記載のズームレンズ。
  9. 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乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 請求項1乃至のいずれか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することを特徴とする撮像装置。
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