JP2013164455A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 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得ること。
【解決手段】 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以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第1レンズ群は1つの負レンズを含む3つのレンズから構成され、第1レンズ群の負レンズの材料の部分分散比θgF、アッベ数νd、広角端における全系の焦点距離fW、第1レンズ群の焦点距離f1を各々適切に設定すること。
【選択図】 図1

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、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
近年、固体撮像素子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、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いた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(小型)で、広画角、高ズーム比(高変倍比)のズームレンズであることが要求されている。
特に球面収差、コマ収差などの単色(短波長)収差の補正に加え、色収差も良好に補正された高解像力のズームレンズであることが要求されている。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、正の屈折力を有する第1、第2、第3レンズ群と、それに続く1つ以上のレンズ群を含む後群を有するポジティブリード型のズームレンズが知られている。
ポジティブリード型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)。またポジティブリード型の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4つのレンズ群より成るズーム比96程度、広角端の撮影画角62度程度のズームレンズが知られている(特許文献2)。
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3)。この他、物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力、又は正、負、正、正、負の屈折力、又は正、負、正、負、正の屈折力の5つのレンズ群より成るズーム比24程度、広角端の撮影画角77度程度のズームレンズが知られている(特許文献4)。
特開2002−62478号公報 特開2008−281927号公報 特開2006−349947号公報 特開2004−117826号公報
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。ポジティブリード型のズームレンズにおいて所定のズーム比を維持しつつ、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(光学的パワー=焦点距離の逆数)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、ズーミングに際して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る。
更に、各レンズ面の屈折力の増加に伴いコバ厚を確保するためにレンズ肉厚が増してしまう。特に前玉有効径が増大し、レンズ系全体の短縮が不十分になってくる。この他、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図ると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4群又は5群より成るズームレンズでは正の屈折力の第1レンズ群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。この結果、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。
この他、第2、第3レンズ群の結像倍率や第3レンズ群の屈折力としてズーミングに際して移動させるレンズ群等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、全系の小型化を図りつつ、広画角かつ高ズーム比で高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。
本発明によれば、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及びそれを有する撮像装置が得られる。
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以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して各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1レンズ群は1つの負レンズを含む3つのレンズから構成され、前記第1レンズ群の負レンズの材料の部分分散比をθgF、アッベ数をνd、広角端における全系の焦点距離をfW、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
35.0<νd<50.0
0.52<θgF
θgF<−0.00203×νd+0.656
15.0<f1/fW<30.0
なる条件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が得られる。
実施例1のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)実施例1の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例2のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 実施例3のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 実施例4のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 実施例5のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 実施例6のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 実施例7のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A)、(B)、(C)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 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、物体側から像側へ順に、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、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以上のレンズ群を含む後群より構成されている。ズーミングに際しては各レンズ群の間隔が変化するようにレンズ群が移動する。
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)、(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48.4、開口比2.87〜7.07程度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48.4、開口比2.87〜7.07程度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48.3、開口比2.87〜7.07程度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66.1、開口比2.87〜8.5程度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66.0、開口比2.87〜8.45程度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44.6、開口比2.87〜7.07程度のズームレンズである。
図13は、本発明の実施例7のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。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。実施例7はズーム比41.2、開口比2.87〜7.07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、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。LRは1以上のレンズ群を有する後群である。
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と、フォーカシングの際のレンズ群の移動方向を示している。球面収差図において、dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)である。非点収差図でSとM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gはg線である。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。
各実施例はいずれも、物体側から像側へ順に、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、正の屈折力の第3レンズ群L3、そして1以上のレンズ群を有する全体として正の屈折力の後群LRを有するズームレンズである。そしてズーミングに際しては、各レンズ群の間隔が変化している。後群LRは、実施例1、4、5では負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群より構成されている。実施例2、6、7では、正の屈折力の第4レンズ群L4により構成されている。実施例3では正の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5より構成されている。
次に各実施例のレンズ構成について説明する。実施例1、4、5のズームレンズは、物体側より像側へ順に、次のとおりである。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、メカ絞りSP2、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で移動、第2レンズ群L2は像側に移動し、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4は物体側に移動し、第5レンズ群は物体側に凸状の軌跡で移動している。
実施例1、4、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は広角端から望遠端へのズーミングに際し、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容易にしている。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、フォーカス用の第5レンズ群L5のフォーカススペース(フォーカシングのための移動量)を確保している。
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。また、開口絞りSP1を広角端から望遠端のズーミングに際し、独立に(他のレンズ群と異なる移動軌跡で)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、広角端にて開口絞りSP1を物体側に配置し、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を有するように移動させることにより、広画角化を図る際の前玉有効径の小型化を図っている。
メカ絞りSP2は開口径が一定であり、ズーミングに際して第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カットしている。そして、第5レンズ群L5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っている。ズーミングにおける第5レンズ群L5の移動軌跡を物体側に凸状とすることで、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、レンズ全長を効果的に短縮している。
レンズ断面図において第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(物体側)に繰出すことで行っている。
本実施例2、6、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、メカ絞りSP2、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で移動、第2レンズ群L2は像側に移動し、第3レンズ群L3は物体側に移動し、第4レンズ群L4は物体側に凸状の軌跡で移動している。
実施例2、6、7のズームレンズにおいては、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の光学作用は前述した実施例1、4、5と同じである。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。また、開口絞りSP1を広角端から望遠端のズーミングに際し、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、広角端にて開口絞りSP1を物体側に配置し、ズーミングに際して像側に凸状の軌跡を有するように移動させることにより、広画角化を図る際の前玉有効径の小型化を図っている。
メカ絞り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カットしている。そして、第4レンズ群L4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っている。レンズ断面図において第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。
実施例3のズームレンズは、物体側より像側へ順に次のとおりである。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、メカ絞りSP2、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で移動、第2レンズ群L2は像側に移動し、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4は物体側に移動し、第5レンズ群L5は物体側に凸状の軌跡で移動している。実施例3は実施例1、4、5に比べて第4レンズ群L4の屈折力の符号が異なっている。実施例3のズームレンズにおいては、第1レンズ群L1乃至第5レンズ群L5の光学作用は前述した実施例1、4、5と同じである。また、開口絞りSP1やメカ絞りSP2の光学作用も実施例1、4、5と同じである。
一般に光学ガラス(光学材料)の光学特性を示すとき縦軸に部分分散比θgFが上方向に大きな値となるように、また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。そうすると光学材料は、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(ここで部分分散比θgFは、g線の屈折率をng、F線の屈折率をnF、C線の屈折率をnCとしたときθgF=(ng−nF)/(nF−nC)で表される量である。)。
一般的に長焦点距離化されたポジティブリード型のズームレンズにおいて、軸上光線は第1レンズ群で最も高い位置を通るため、軸上色収差の二次スペクトルが多く発生しやすい。この第1レンズ群において、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レンズ群を構成する正レンズと負レンズの材料を結んだ直線の傾きを緩くすることが有効である。
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部分分散比θgFが大きくなる方向の離れた領域にある材料を第1レンズ群内の正レンズに用いる。さらに、ランタン系の材料のように、θgF−νd図においてノーマルラインからθgFが小さくなる方向の領域にある材料を第1レンズ群内の負レンズに用いる。このような組み合わせを用いると第1レンズ群内での正レンズと負レンズの材料を結ぶ直線の傾きがノーマルラインよりも大幅に緩くなり、これによれば軸上色収差の二次スペクトルを良好に補正するのが容易になる。
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。このような、ノーマルラインから離れた領域にある材料よりなるレンズを用いて、高ズーム比化とレンズ系全体の小型化を図るには、ズームタイプ、各レンズ群の屈折力、各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する必要がある。特にポジティブリード型のズームレンズで全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図るには、第1レンズ群中のレンズの材料の屈折率とアッベ数等を適切に設定することが重要となってくる。
各実施例では第1レンズ群に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適切に用いることにより、高ズーム比化による軸上色収差の二次スペクトルと良好に補正し、全ズーム範囲に渡り高い光学性能を得ている。
次に各実施例のズームレンズにおいて、広画角、高ズーム比で高い光学性能を有した小型のズームレンズを得るため、好ましい条件について説明する。各実施例において、第1レンズ群L1は1つの負レンズを含む3つのレンズから構成されている。第1レンズ群L1の負レンズの材料の部分分散比をθgF、アッベ数をνd、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。
このとき、
35.0<νd<50.0 ・・・(1)
0.52<θgF ・・・(2)
θgF<−0.00203×νd+0.656 ・・・(3)
15.0<f1/fW<30.0 ・・・(4)
なる条件を満足している。
次に条件式(1)乃至(4)の技術的意味について説明する。条件式(1)の上限値を超えて負レンズの材料のアッベ数が大きくなると、色収差を補正するために、第1レンズ群L1内の接合レンズの接合レンズ面がきつくなる。接合レンズ面がきつくなると、レンズのコバが少なくなるため、レンズの加工条件を考慮すると、レンズ厚を厚くする必要がある。レンズ厚を厚くすると、広画角化を図る際、前玉有効径が増大し、全系の小型化が困難になる。
また、条件式(1)の下限値を超えて負レンズの材料のアッベ数が小さくなると、接合レンズ面が緩くなるため、全系の小型化には有利になるが、θgF−νdの図におけるノーマルラインよりも下側に現存する材料が少なくなる。
各実施例において、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レンズ群L1にて発生した収差は、第1レンズ群L1以降で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の図において、第1レンズ群L1内の負レンズと正レンズの硝材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)、(3)は第1レンズ群L1内の負レンズの材料の部分分散比θgFを規定する。θgF−νdの図において条件式(2)の下限値を超えて部分分散比θgFが小さくなる領域に存在する材料が少なく良好なる色収差の補正が困難になる。条件式(3)の上限値を超えて部分分散比θgFが大きくなると、θgF−νdの図における、負レンズと正レンズの硝材を結ぶ直性が緩くできなくなり、軸上色収差の二次スペクトルが大きく残り、高ズーム比化を図りつつ高い光学性能を得るのが困難になる。
条件式(4)は第1レンズ群L1の焦点距離を規定する。条件式(4)の下限地をこえて第1レンズ群L1の焦点距離が小さくなると、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。球面収差を補正するにはレンズの枚数を増やせば良いが、広画角化に対して、レンズ枚数が増えると第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)の上限値を超えて第1レンズ群L1の焦点距離が大きくなると、第1レンズ群L1のパワーが弱くなり、球面収差の補正は有利となる。しかし、パワーが弱くなりすぎることで、広角端から望遠端までのズーミングに際しての第1レンズ群L1の移動量が大きくなり全系が大型化してくるので良くない。
以上のように各実施例によれば光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。広角端における第2レンズ群L2の横倍率をβ2W、望遠端における第2レンズ群L2の横倍率をβ2Tとする。広角端における第3レンズ群L3の横倍率をβ3W、望遠端における第3レンズ群L3の横倍率をβ3T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の負レンズの材料の屈折率をndとする。
第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に開口絞りSP1を有する。広角端における第2レンズ群L2の像側のレンズ面と開口絞りSP1の間隔をD2、広角端における開口絞りSP1と第3レンズ群L3の物体側のレンズ面との間隔をD3とする。
このとき次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
2.8<(β2T・β3W)/(β2W・β3T)<6.5 ・・・(5)
1.75<nd<2.10 ・・・(6)
3.5<f3/fW<6.5 ・・・(7)
1.0<D2/D3<5.0 ・・・(8)
次に前述の条件式(5)乃至(8)の技術的意味について説明する。
条件式(5)は第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の変倍分担を規定している。軸上光線は第1レンズ群L1の正の屈折力にて集光し、第2レンズ群L2の負の屈折力により発散し、第3レンズ群L3の正の屈折力により再び集光するような光路をたどる。そのため軸上光線の入射高さは第1レンズ群L1に続き第3レンズ群L3が高くなる。条件式(5)の下限値を超えると、第3レンズ群L3の変倍分担が大きくなりすぎるため、変倍による第3レンズ群L3の移動量が大きくなる。そうすると、軸上色収差の変動が大きくなり好ましくない。
また、条件式(5)の上限値を超えると、第3レンズ群L3の変倍分担は小さくなる。そうすると変倍による第3レンズ群L3の移動量は少なくなり、軸上色収差の変動は小さくなるが、変倍分担が小さくなりすぎて、高ズーム比化を図るのが困難となる。
条件式(6)は第1レンズ群L1の負レンズの材料の屈折率を規定している。条件式(6)の上限値を超えて屈折率が大きくなると、第1レンズ群L1内の接合レンズの接合レンズ面の曲率が緩くなり小型化が容易になるが、現存するガラスが少なく、色収差の補正が困難になってくる。条件式(6)の下限値を超えて屈折率が小さくなると、第1レンズ群L1内の接合レンズの接合レンズ面の曲率がきつくなり、レンズ肉厚が増すため、全系が大型化してくる。
条件式(7)は第3レンズ群L3の屈折力を規定している。条件式(7)の上限値を超えて第3レンズ群L3の焦点距離が大きくなると、第3レンズ群L3の屈折力が小さくなりすぎ、変倍による第3レンズ群の移動量が大きくなる。そうするとレンズ全長が大きくなり、全系の小型化が困難になる。また、条件式(7)の下限値を超えて第3レンズ群L3の焦点距離が小さくなると、第3レンズ群L3の屈折力が大きくなり、変倍による第3レンズ群L3の移動量が小さくなるため全系の小型化には有利となる。しかしながら第3レンズ群L3にて球面収差やコマ収差の補正が困難となる。
このときの諸収差を補正するためにはレンズ枚数を増加する必要があり、そうすると全系が大型化するため良くない。
条件式(8)は広角端における、第2レンズ群L2と開口絞りSP1との間隔、第3レンズ群L3と開口絞りSP1と間隔を規定する。条件式(8)の上限値を超えて、第2レンズ群L2と開口絞りSP1の間隔が長くなると、第2レンズ群L2を通る軸外光線の入射高さの変動が少なくなる。そうすると、第1レンズ群L1のレンズ外径を小さくすることができ、全系の小型化が容易になる。しかし、第3レンズ群L3を通る軸外光線の入射高さが高くなるため、第3レンズ群L3以降でコマ収差が多く発生してくる。
条件式(8)の下限値を超えて、第3レンズ群L3と開口絞りSP1の間隔が長くなると第1レンズ群L1を通る光線の入射高さが高くなり、第1レンズ群L1が大型化してくる。
なお、各実施例において、好ましくは、条件式(1)乃至(8)の数値範囲を次の如くするのが良い。
35.1<νd<49.8 ・・・(1a)
0.53<θgF ・・・(2a)
θgF<−0.00203×νd+0.655 ・・・(3a)
15.5<f1/fW<29.0 ・・・(4a)
2.9<(β2T・β3W)/(β2W・β3T)<6.3 ・・・(5a)
1.75<nd<2.00 ・・・(6a)
4.0<f3/fW<6.0 ・・・(7a)
1.2<D2/D3<4.5 ・・・(8a)
また、さらに好ましくは条件式(1a)乃至(8a)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。
35.2<νd<49.7 ・・・(1b)
0.54<θgF ・・・(2b)
θgF<−0.00203×νd+0.65419 ・・・(3b)
15.7<f1/fW<28.0 ・・・(4b)
3.0<(β2T・β3W)/(β2W・β3T)<6.0 ・・・(5b)
1.77<nd<1.95 ・・・(6b)
4.3<f3/fW<5.5 ・・・(7b)
1.5<D2/D3<4.3 ・・・(8b)
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説明する。
第1レンズ群L1は負レンズを含む3つのレンズで構成されることが好ましい。レンズ系が広画角タイプの場合、軸外光線により第1レンズ群L1のレンズ外径が決まるため、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すぎると球面収差や軸上色収差を共に補正することが困難となる。そのため、広画角ズーム比化を実現するためには、第1レンズ群L1は負レンズを含む3つのレンズで構成することが好ましい。
具体的には、第1レンズ群L1を物体側より、像側へ順に負レンズ、正レンズ、正レンズから構成することが好ましい。また、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が、第2レンズ群L2に続く第3レンズ群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することが容易となる。また、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ことが望ましい。
この構成はトリプレット型のレンズ系に1枚レンズを追加した、所謂テッサータイプと呼ばれ、トリプレット構成に1枚レンズを追加することにより、ペッツバール和を微調整することが容易となる。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することが容易となる。ポジティブリードのズームレンズは広画角化するほど前玉有効径が大きくなり、小型化が困難となるが、第1レンズ群内の構成レンズ枚数を限定し、歪曲収差をある程度許容した電子収差補正を前提の構成とすれば広画角化に対する小型化が容易になる。
そこで本発明のズームレンズを固体撮像素子を有する撮像装置に適用するとき、歪曲収差を電気的に補正しても良い。これによれば歪曲収差以外の諸収差を良好に補正し、高ズーム比化による軸上色収差の二次スペクトルを補正し、高ズーム比、広画角、高性能である小型なズームレンズが得られる。
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は上述の各実施例の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。このように本発明のズームレンズをデジタルカメラ等に適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器を実現している。各実施例のズームレンズは、ビデオカメラやクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラ等の撮影光学系にも同様に適用できる。
以下、実施例1〜4に対応する数値実施例1〜4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〜A12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はバックフォーカスであり、ガラスブロックGからの距離を示している。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
1 119.576 1.00 1.83400 37.2
2 51.419 5.60 1.43875 94.9
3 -147.300 0.18
4 44.379 3.50 1.59282 68.6
5 180.498 (可変)
6* 288.112 0.70 1.88300 40.8
7* 8.444 4.74
8 -36.488 0.50 1.80400 46.6
9 29.602 0.20
10 16.959 2.10 1.94595 18.0
11 84.370 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.00 1.55332 71.7
14* -71.895 2.41
15 64.971 0.50 1.64769 33.8
16 11.608 0.30
17 16.053 0.50 1.80400 46.6
18 8.534 2.65 1.48749 70.2
19 -27.107 0.30
20(メカ絞り) ∞ (可変)
21 62.247 0.50 1.48749 70.2
22 26.036 (可変)
23 22.969 2.40 1.74950 35.3
24 -28.878 0.50 1.94595 18.0
25 -191.214 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-9.14422e+003 A 4= 2.34814e-005 A 6= 9.69906e-008 A 8=-5.04619e-009
A10= 2.35248e-011 A12= 3.48194e-014

第7面
K = 3.26999e-002 A 4=-4.15397e-005 A 6= 1.45953e-006 A 8=-1.43685e-008
A10=-1.78519e-010 A12=-4.13256e-012

第13面
K =-2.41375e-001 A 4=-3.45832e-005 A 6= 2.31336e-007 A 8=-8.42476e-009
A10= 2.62605e-010

第14面
K = 1.13438e+002 A 4= 1.01182e-004 A 6= 9.37832e-007

各種データ
ズーム比 48.37
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.31 208.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.77 16.23 1.07
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 94.61 94.08 138.53
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.78 17.42 63.13
d11 34.14 13.08 1.03
d12 10.29 3.45 -0.50
d20 2.19 2.25 7.47
d22 4.80 6.51 25.90
d25 9.05 17.99 8.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 80.24
2 6 -9.34
3 12 ∞
4 13 19.93
5 21 -92.22
6 23 32.44
7 26 ∞

[数値実施例2]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 118.968 1.00 1.83400 37.2
2 51.380 5.65 1.43875 94.9
3 -145.612 0.18
4 44.412 3.60 1.59282 68.6
5 180.136 (可変)
6* 312.978 0.70 1.88300 40.8
7* 8.452 4.72
8 -36.104 0.50 1.80400 46.6
9 28.730 0.20
10 16.966 2.00 1.94595 18.0
11 86.851 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 2.09
15 62.759 0.50 1.64769 33.8
16 11.893 0.28
17 16.708 0.50 1.80400 46.6
18 8.677 2.50 1.48749 70.2
19 -24.962 0.30
20 190.183 0.50 1.43875 94.9
21 35.988 0.50
22(メカ絞り) ∞ (可変)
23 24.738 2.50 1.74950 35.3
24 -26.797 0.50 1.94595 18.0
25 -148.041 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-1.98055e+004 A 4= 2.87252e-005 A 6= 1.63101e-007 A 8=-8.77304e-009
A10= 4.35048e-011 A12= 8.01470e-014

第7面
K = 1.02030e-001 A 4=-7.75234e-005 A 6= 2.87946e-006 A 8=-4.23726e-008
A10=-5.29929e-010 A12=-1.95533e-012

第13面
K =-1.27865e-001 A 4=-1.27208e-005 A 6=-1.13483e-006 A 8= 4.58871e-009
A10= 2.62605e-010

第14面
K = 7.20097e+001 A 4= 1.32020e-004 A 6=-6.91235e-007

各種データ
ズーム比 48.38
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.09 208.05
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.77 16.49 1.07
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 95.04 94.82 139.16
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.78 17.45 63.11
d11 34.11 12.46 0.89
d12 10.06 4.14 -0.50
d22 7.60 9.50 33.82
d25 8.92 17.70 8.28

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.91
2 6 -9.23
3 12 ∞
4 13 22.13
5 23 34.06
6 26 ∞

[数値実施例3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 118.790 1.00 1.83400 37.2
2 51.310 5.62 1.43875 94.9
3 -145.430 0.18
4 44.310 3.55 1.59282 68.6
5 180.001 (可変)
6* 332.325 0.70 1.88300 40.8
7* 8.486 4.62
8 -35.399 0.50 1.80400 46.6
9 27.806 0.20
10 16.853 2.00 1.94595 18.0
11 89.438 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.22 1.55332 71.7
14* -71.895 1.97
15 58.564 0.50 1.64769 33.8
16 11.811 0.28
17 16.608 0.50 1.80400 46.6
18 8.596 2.46 1.48749 70.2
19 -27.078 0.30
20 -540.752 0.50 1.43875 94.9
21 36.319 0.50
22(メカ絞り) ∞ (可変)
23 200.000 1.50 1.48749 70.2
24 -200.000 (可変)
25 25.254 2.50 1.74950 35.3
26 -27.317 0.50 1.94595 18.0
27 -155.218 (可変)
28 ∞ 0.80 1.51633 64.1
29 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-2.05910e+004 A 4= 1.58190e-005 A 6= 3.17106e-007 A 8=-9.00913e-009
A10= 4.15788e-011 A12= 6.89800e-014

第7面
K = 2.35040e-002 A 4=-6.33194e-005 A 6= 2.72212e-006 A 8=-2.88296e-008
A10=-6.46788e-010 A12= 3.29283e-012

第13面
K =-4.36459e-001 A 4=-4.15458e-006 A 6=-6.98365e-008 A 8=-1.61017e-008
A10= 2.62605e-010

第14面
K = 1.42167e+002 A 4= 1.17667e-004 A 6= 5.97043e-007

各種データ
ズーム比 48.33
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.22 208.03
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.75 16.34 1.07
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 96.08 95.89 140.54
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.78 17.44 62.98
d11 34.44 12.62 0.89
d12 9.94 3.83 -0.50
d22 1.89 2.36 2.76
d24 5.10 6.55 30.66
d27 9.02 18.18 8.84

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.72
2 6 -9.18
3 12 ∞
4 13 23.55
5 23 205.38
6 25 34.97
7 28 ∞

[数値実施例4]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 109.862 0.50 1.88300 40.8
2 49.564 6.70 1.59282 68.6
3 -1412.227 0.18
4 45.784 4.00 1.43875 94.9
5 223.283 (可変)
6* 685.261 0.50 1.88300 40.8
7* 8.346 5.69
8 -43.814 0.50 1.77250 49.6
9 28.099 0.20
10 17.969 2.40 2.00178 19.3
11 77.754 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.226 3.00 1.55332 71.7
14* -94.279 1.25
15 40.039 0.50 1.64769 33.8
16 10.107 0.40
17 12.963 0.50 1.80400 46.6
18 7.370 3.45 1.48749 70.2
19 -25.998 0.30
20(メカ絞り) ∞ (可変)
21 48.687 0.50 1.48749 70.2
22 16.141 (可変)
23 21.359 2.05 1.78590 44.2
24 -48.900 0.50 1.94595 18.0
25 -407.414 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 3.17593e+003 A 4= 1.23111e-005 A 6= 3.78879e-008 A 8=-8.77141e-011

第7面
K =-8.83033e-004 A 4=-1.34925e-005 A 6=-3.39607e-007 A 8=-5.98988e-009

第13面
K =-2.95489e-001 A 4=-7.85697e-005 A 6=-6.47947e-007 A 8=-1.51573e-008
A10= 2.62605e-010

第14面
K =-1.48533e+002 A 4=-9.95689e-006 A 6=-7.51143e-007

各種データ
ズーム比 66.08
広角 中間 望遠
焦点距離 3.63 14.22 240.00
Fナンバー 2.87 5.00 8.50
画角 41.87 15.24 0.93
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 94.06 94.91 160.39
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.50 19.82 76.77
d11 27.68 9.14 0.98
d12 17.41 2.50 0.03
d20 1.63 2.09 14.83
d22 2.76 7.08 28.23
d25 9.16 19.36 4.63

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 98.00
2 6 -9.32
3 12 ∞
4 13 17.90
5 21 -49.78
6 23 27.88
7 26 ∞

[数値実施例5]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 86.882 0.50 1.91082 35.3
2 51.691 6.00 1.59282 68.6
3 963.636 0.18
4 49.891 4.00 1.43875 94.9
5 183.284 (可変)
6* 726.742 0.50 1.88300 40.8
7* 8.360 5.72
8 -44.450 0.50 1.77250 49.6
9 28.115 0.20
10 17.990 2.40 2.00178 19.3
11 74.295 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.227 3.00 1.55332 71.7
14* -103.260 1.27
15 39.464 0.50 1.64769 33.8
16 10.110 0.41
17 12.947 0.50 1.80400 46.6
18 7.367 3.45 1.48749 70.2
19 -25.430 0.30
20(メカ絞り) ∞ (可変)
21 55.380 0.50 1.48749 70.2
22 16.631 (可変)
23 21.959 2.40 1.78590 44.2
24 -41.142 0.50 1.94595 18.0
25 -193.394 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 3.42120e+003 A 4= 9.83645e-006 A 6= 4.89616e-008 A 8=-1.11774e-010

第7面
K =-2.22371e-002 A 4=-1.79532e-005 A 6=-1.75865e-007 A 8=-6.59089e-009

第13面
K =-3.59693e-001 A 4=-7.27635e-005 A 6=-5.90525e-007 A 8=-1.58851e-008
A10= 2.62605e-010

第14面
K =-1.82579e+002 A 4=-1.38626e-005 A 6=-8.27199e-007

各種データ
ズーム比 66.01
広角 中間 望遠
焦点距離 3.64 14.27 240.13
Fナンバー 2.87 5.00 8.45
画角 41.82 15.20 0.92
像高 3.25 3.88 3.88
レンズ全長 94.11 94.86 160.30
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.50 20.23 76.83
d11 27.83 9.59 0.96
d12 17.51 1.93 0.34
d20 1.37 1.96 14.87
d22 3.36 7.36 28.38
d25 8.91 19.16 4.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.00
2 6 -9.27
3 12 ∞
4 13 17.88
5 21 -48.96
6 23 27.25
7 26 ∞

[数値実施例6]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 262.209 1.00 1.78590 44.2
2 47.612 5.65 1.43875 94.9
3 -98.945 0.18
4 42.885 3.59 1.59282 68.6
5 342.030 (可変)
6* 125.953 0.70 1.88300 40.8
7* 9.026 4.44
8 -38.558 0.50 1.80400 46.6
9 27.148 0.20
10 16.509 1.99 1.94595 18.0
11 68.374 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 2.31
15 59.518 0.50 1.64769 33.8
16 10.770 0.34
17 15.396 0.50 1.80400 46.6
18 9.238 2.51 1.48749 70.2
19 -25.081 0.30
20 56.887 0.50 1.43875 94.9
21 20.470 0.50
22(メカ絞り) ∞ (可変)
23 23.391 2.50 1.74950 35.3
24 -34.948 0.50 1.94595 18.0
25 -918.133 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-2.01275e+003 A 4=-4.89447e-006 A 6= 2.50372e-007 A 8=-1.49251e-010
A10= 1.23962e-012 A12=-1.37109e-013

第7面
K =-1.63287e-001 A 4=-9.18471e-005 A 6= 4.15384e-006 A 8=-4.91870e-008
A10= 3.31638e-010 A12= 4.38668e-012

第13面
K =-4.18355e-001 A 4=-1.90497e-005 A 6=-7.97423e-007 A 8=-5.24526e-009
A10= 2.62605e-010

第14面
K = 6.57742e+001 A 4= 7.86226e-005 A 6=-7.15686e-007

各種データ
ズーム比 44.60
広角 中間 望遠
焦点距離 4.67 14.90 208.16
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 35.52 14.58 1.07
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 95.65 95.39 140.57
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.78 17.21 63.10
d11 35.60 14.15 0.90
d12 9.44 2.18 -0.50
d22 6.52 8.73 35.53
d25 9.74 19.55 7.97

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 79.69
2 6 -10.04
3 12 ∞
4 13 22.72
5 23 36.16
6 26 ∞

[数値実施例7]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -975.672 1.00 1.77250 49.6
2 45.153 5.65 1.43875 94.9
3 -68.433 0.18
4 40.765 3.60 1.59282 68.6
5 609.699 (可変)
6* 107.660 0.70 1.88300 40.8
7* 9.088 3.96
8 -38.292 0.50 1.80400 46.6
9 26.971 0.20
10 16.374 2.00 1.94595 18.0
11 65.276 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 2.11
15 69.831 0.50 1.64769 33.8
16 11.411 0.49
17 17.873 0.50 1.80400 46.6
18 9.330 2.50 1.48749 70.2
19 -23.140 0.30
20 53.117 0.50 1.43875 94.9
21 28.193 0.50
22(メカ絞り) ∞ (可変)
23 25.930 2.50 1.74950 35.3
24 -41.759 0.50 1.94595 18.0
25 -1399.794 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-1.76248e+003 A 4=-2.80044e-005 A 6= 2.22187e-007 A 8=-1.80228e-009
A10= 4.80830e-011 A12=-4.13508e-013

第7面
K =-4.06661e-002 A 4=-1.77312e-004 A 6= 5.61695e-006 A 8=-9.71172e-008
A10=-6.78428e-011 A12= 1.72137e-011

第13面
K =-2.83568e-001 A 4=-8.12629e-005 A 6=-5.37070e-007 A 8=-1.79756e-008
A10= 2.62605e-010

第14面
K =-6.48590e+001 A 4=-2.45025e-005 A 6=-5.22682e-007

各種データ
ズーム比 41.20
広角 中間 望遠
焦点距離 5.05 16.05 208.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 33.43 13.57 1.07
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 97.28 97.14 142.60
BF 1.00 1.00 1.00

d 5 0.78 18.19 64.46
d11 35.93 13.90 0.90
d12 8.70 1.42 -0.49
d22 11.05 10.26 37.47
d25 7.80 20.34 7.23

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 80.13
2 6 -10.19
3 12 ∞
4 13 22.29
5 23 39.94
6 26 ∞

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 LR 後群

Claims (13)

  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、1以上のレンズ群を含む後群より構成され、
    ズーミングに際して各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1レンズ群は1つの負レンズを含む3つのレンズから構成され、前記第1レンズ群の負レンズの材料の部分分散比をθgF、アッベ数をνd、広角端における全系の焦点距離をfW、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    35.0<νd<50.0
    0.52<θgF
    θgF<−0.00203×νd+0.656
    15.0<f1/fW<30.0
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2W、望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2T、広角端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3W、望遠端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3Tとするとき、
    2.8<(β2T・β3W)/(β2W・β3T)<6.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。
  3. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    3.5<f3/fW<6.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。
  4. 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、正レンズからなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズ。
  5. 前記第1レンズ群の負レンズの材料の屈折率をndとするとき、
    1.75<nd<2.10
    なる条件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項のズームレンズ。
  6. 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することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
  7. 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記第3レンズ群はズーミングに際して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項のズームレンズ。
  8. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間に、ズーミングに際して他のレンズ群とは異なる軌跡で移動する開口絞りを有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項のズームレンズ。
  9. 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、広角端における前記第2レンズ群の像側のレンズ面と前記開口絞りの間隔をD2、広角端における前記開口絞りと第3レンズ群の物体側のレンズ面との間隔をD3とするとき、
    1.0<D2/D3<5.0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項のズームレンズ。
  10. 前記第1レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、像側へ移動したのち物体側へ移動することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項のズームレンズ。
  11. 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、最も像側のレンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項のズームレンズ。
  12. 前記後群は、正の屈折力の第4レンズ群からなること又は負の屈折力の第4レンズ群と正の屈折力の第5レンズ群からなること、又は正の屈折力の第4レンズ群と正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  13. 請求項1乃至12のいずれか1項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。
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