JP2017116702A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ系全体が小型で、広画角、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に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配置された負の屈折力の第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レンズ群から構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第１レンズ群は物体側より像側へ順に配置された負レンズ、正レンズから構成され、第３レンズ群は物体側より像側へ順に配置された正レンズ、負レンズから構成され、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、広角端における全系の焦点距離ｆｗを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、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、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として好適なものである。

近年、撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系として、全系が小型でありながら広画角、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズが要求されている。これらの要望を満足するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガ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、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群より構成され、ズーミングに際してすべてのレンズ群が移動する３群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。

特許文献１は、広角端における撮像画角が約７５度、ズーム比２．８倍程度のズームレンズが開示されている。特許文献２は、広角端における撮像画角が約７４度、ズーム比２．８倍程度のズームレンズが開示されている。

特開平８−１８４７６１号公報 特開２０１４−００６２７５号公報

前述した３群ズームレンズは、全系の小型化を図りつつ、広画角化及び高ズーム比化を図るのが比較的容易である。しかしながらそのような特徴のあるズームレンズを得るには、各レンズ群の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）や各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。たとえば、広画角化と全系の小型化を図るためには各レンズ群の屈折力を強くすれば良い。しかしながら、第１レンズ群の屈折力を強くしすぎると特に広角端において歪曲収差、像面湾曲、非点収差が増加し、ズーミングに際してこれらの諸収差の変動が大きくなってしまう。

また、第２レンズ群の屈折力を強くすると、変倍のための第２レンズ群の移動量が短くなり、全系の小型化が容易になる。しかしながら屈折力を強くしすぎると、全ズーム範囲において球面収差やコマ収差、軸上色収差が増加してくる。さらに、第３レンズ群の屈折力を強くすると、射出瞳を短くすることで全系の小型化が容易になる。しかしながら屈折力を強くしすぎると軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなりすぎ、画面周辺が暗くなってしまうシェーディングが多く発生してくる。

本発明は、レンズ系全体が小型で広画角、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られる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配置された負の屈折力の第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レンズ群から構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成され、前記第３レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成され、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
１．１０＜ｆ２／ｆｗ＜２．００
−４．０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．５
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、レンズ系全体が小型で、広画角、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。

実施例１の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図 実施例２の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図 実施例３の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図 実施例４の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図 本発明のデジタルカメラでの実施例

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第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レンズ群から構成されている。そして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。

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）は本発明の実施例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２．９０、開口比（Ｆナンバー）４．１２〜５．６０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）は本発明の実施例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２．９０、開口比３．０９〜５．５５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）は本発明の実施例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２．９０、開口比４．１２〜５．６０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）は本発明の実施例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２．８８、開口比４．１２〜５．６０のズームレンズである。図９は、本発明のズームレンズを有するデジタルカメラ（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撮像装置に用いられる撮像光学系であり、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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の光学機器に用いても良く、このときは、左方がスクリーン、右方が被投影画像となる。

レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。またＬ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、第３レンズ群Ｌ３はフォーカスレンズである。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。

ＧＳは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。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を示している。

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する。第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は互いに異なった軌跡で物体側へ移動する。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と同じ軌跡で（一体的に）移動する。

第３レンズ群Ｌ３に関する矢印３ａは無限遠にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また第３レンズ群Ｌ３に関する矢印３ｂは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。第３レンズ群Ｌ３に関する矢印３ｃは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。フォーカシングは第３レンズ群Ｌ３ではなく、任意のレンズ群を光軸上に移動させて行ってもよい。

開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の物体側に配置されている。この開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定とすることも、変化させても良い。開口絞りＳＰの開口径を変化させると、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることが容易となる。

収差図のうち、球面収差図においては、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）を示している。ＦｎｏはＦナンバーである。非点収差図において、Ｍはｄ線のメリディオナル像面、Ｓはｄ線のサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上、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。

本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成されている。第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成されている。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
１．１０＜ｆ２／ｆｗ＜２．００ ・・・（１）
−４．０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．５ ・・・（２）
なる条件式を満足する。

本発明は広画角で、かつ全系が小型で良好な光学性能を有するズームレンズを得るため、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成している。

第１レンズ群Ｌ１を物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズから構成することで、少ないレンズ枚数で軸上色収差、倍率色収差を良好に補正している。また、第３レンズ群Ｌ３を物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズから構成することで少ないレンズ枚数で第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２で発生した諸収差を良好に補正している。さらに条件式（１）と条件式（２）を満足することにより、広画角でかつ全系が小型でありながら、ズーム全域にわたって良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。

条件式（１）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と全系の広角端における焦点距離の比を規定している。条件式（１）を満たすことで全系の小型化を図りつつ良好な光学性能を得ている。条件式（１）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると、変倍のための第２レンズ群Ｌ２の移動量は短くなりレンズ系の小型化は容易になるが、望遠端において球面収差や軸上色収差が多く発生してくる。一方、条件式（１）の上限値を越えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎると、変倍のための第２レンズ群Ｌ２の移動量が長くなり、レンズ全長が長くなってくる。

条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と全系の広角端における焦点距離の比を規定している。条件式（２）の上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の負の焦点距離が短くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると）、レンズ系の小型化は容易になるが、軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなりすぎ、シェーディングが多く発生してくる。

一方、条件式（２）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると）、軸外光線の撮像素子への入射角は小さくなるが、第３レンズ群Ｌ３の有効径が大きくなってくる。なお、各実施例において、好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次のようにするのがよい。
１．１２＜ｆ２／ｆｗ＜１．７０ ・・・（１ａ）
−３．６＜ｆ３／ｆｗ＜−０．８ ・・・（２ａ）

以上のように、本発明によれば広画角かつ全系が小型で良好な光学性能を持ったズームレンズが得られる。

更に本発明において全系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。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Ｌ２の変倍比をｚ２、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Ｌ３の変倍比をｚ３とする。第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料の屈折率をＮ１ｎとする。第３レンズ群Ｌ３に含まれる全てのレンズの材料の屈折率の平均値をａｖｅＮ３とする。

本発明のズームレンズを撮像素子を有する撮像装置に用いたとき、第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚さと、第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚さと、第３レンズ群Ｌ３の光軸上の厚さの合計をＤとする。撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をＹとする。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０ ・・・（３）
０．５＜ｚ３／ｚ２＜１．７ ・・・（４）
１．７５＜Ｎ１ｎ＜２．５０ ・・・（５）
１．７２＜ａｖｅＮ３＜２．５０ ・・・（６）
１．９＜Ｄ／Ｙ＜３．０ ・・・（７）

次に前述の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の焦点距離を規定する。

条件式（３）を満たすことで特に広角端において像面湾曲や倍率色収差を効果的に補正している。条件式（３）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の負の焦点距離が短くなりすぎると広角端において像面湾曲や倍率色収差が多く発生してくる。一方、条件式（３）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、広角端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が長くなり、レンズ全長が長くなってくる。

条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の変倍比を規定している。条件式（４）を満たすことで全系が小型でありながら良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。条件式（４）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が大きくなりすぎると、それに応じて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなってきて、望遠端において球面収差や軸上色収差が多く発生してくる。

一方、条件式（４）の上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の変倍比が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の負の焦点距離が短くなり、その結果、軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなり、シェーディングが多く発生してくる。

条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料の屈折率を規定している。条件式（５）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料の屈折率が小さくなりすぎると、負レンズの有効径が大きくなってきて、全系が大型化してくる。

一方、条件式（５）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の負レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎると、ペッツバール和が小さくなってきて、ズーム全域において像面湾曲、非点収差が大きく発生してくる。

条件式（６）は第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料の屈折率と、負レンズの材料の屈折率の全てのレンズの材料の屈折率の平均値を規定している。条件式（６）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料の屈折率と負レンズの材料の屈折率の平均値が小さくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の有効径が大きくなってしまい、その結果、全系が大型化してくる。

一方、条件式（６）の上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料の屈折率、または負レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎると、ペッツバール和をプラス方向、またはマイナス方向に補正する効果が小さくなってくる。そうすると全ズーム範囲で像面湾曲、非点収差が大きく発生してくる。

条件式（７）は本発明のズームレンズを撮像装置に用いたときの第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚さと、第２レンズ群Ｌ２の光軸上の厚さと、第３レンズ群Ｌ３の光軸上の厚さの和を規定している。条件式（７）の下限値を超えて各レンズ群の厚さの和が小さくなりすぎると各レンズ群を構成するレンズ枚数を少なくしなくてはならず、良好な光学性能を得ることが困難になる。一方、条件式（７）の上限値を超えて各レンズ群の厚さの和が大きくなりすぎると、レンズ全長が長くなってしまう。

なお、各実施例において、好ましくは条件式（３）乃至（７）の数値範囲を次のようにするのがよい。
−３．６＜ｆ１／ｆｗ＜−２．２ ・・・（３ａ）
０．６＜ｚ３／ｚ２＜１．５ ・・・（４ａ）
１．７６＜Ｎ１ｎ＜２．３０ ・・・（５ａ）
１．７３＜ａｖｅＮ３＜２．３０ ・・・（６ａ）
２．０＜Ｄ／Ｙ＜２．８ ・・・（７ａ）

各実施例では以上のように各要素を構成することにより、広画角かつ全系が小型であり全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。

次に各実施例の各レンズ群のレンズ構成について説明する。各レンズ群のレンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとする。

各実施例において第１レンズ群Ｌ１は像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズより構成されている。このレンズ構成により全系の小型化を実現しつつ、特に広角端において像面湾曲を良好に補正しつつ、ズーム全域における倍率色収差を効果的に補正している。開口絞りＳＰは、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と同じ軌跡で移動する。第２レンズ群Ｌ２は、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズより構成している。最も像側の正レンズは両レンズ面が非球面形状である。

このレンズ構成によりズーム全域において球面収差と軸上色収差を効果的に補正している。第３レンズ群Ｌ３は、正レンズと負レンズで構成している。このレンズ構成により射出瞳を短くして、全系の小型化を容易にしている。また、特に広角端において像面湾曲を良好に補正し、かつズーム全域において倍率色収差を効果的に補正している。

次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたビデオカメラ（撮像装置）の実施例を図９を用いて説明する。図９において、１０はビデオカメラ本体、１１は実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。１３は撮像素子１２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。１４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１２上に形成された被写体像が表示される。

本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する補正手段を有していても良い。このような補正手段を有するとズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にできて、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、全系の小型化が容易になる。また倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

次に本発明の実施例１乃至４にそれぞれ対応する数値データ１乃至４を示す。各数値データにおいて、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（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線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。

また最も像側の２つの面はフェースプレート等の平行平板である。ＢＦはバックフォーカスであり、最も像側のレンズ面から像面までの空気換算距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。またｋを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数、レンズ面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］＋Ａ４ｈ⁴＋Ａ６ｈ⁶＋Ａ８ｈ⁸＋Ａ１０ｈ¹⁰
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。又、「ｅ−ｘ」は「×１０^-x」を意味している。各数値データにおける上述した条件式との対応を表１に示す。

［数値データ１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -278.224 0.60 1.80400 46.6
2 11.317 2.30
3 12.645 1.63 2.00272 19.3
4 19.352 (可変)
5(絞り) ∞ 0.60
6 8.321 2.78 1.60311 60.6
7 -7.524 0.30 1.90366 31.3
8 94.495 2.12
9* 28.437 3.58 1.58313 59.4
10* -9.029 (可変)
11 -30.939 1.45 1.88300 40.8
12 -11.959 2.00
13* -6.464 0.50 1.69350 53.2
14* 37.981 (可変)
15 ∞ 2.36 1.51633 64.1
16 ∞ 2.01
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-1.16197e+002 A 4= 1.75886e-004 A 6=-4.04005e-005 A 8= 1.76353e-006 A10=-4.14003e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.63731e-004 A 6=-3.08486e-006 A 8= 1.27800e-007 A10=-3.85554e-009

第13面
K = 1.13930e-001 A 4= 5.52941e-004 A 6= 2.83448e-006 A 8=-1.35332e-007 A10= 1.10240e-008

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.10735e-004 A 6=-4.21269e-006 A 8= 2.45161e-008

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 9.50 24.41 27.51
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角（度） 40.10 18.14 16.21
像高 8.00 8.00 8.00
レンズ全長 40.78 37.31 40.22
BF 5.08 17.19 20.92

d 4 14.18 1.12 1.00
d10 3.66 1.14 0.45
d14 1.52 13.63 17.35

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -24.38
2 5 10.97
3 11 -14.30

［数値データ２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 430.380 0.45 1.77250 49.6
2 9.536 2.10
3 9.694 1.70 2.10205 16.8
4 11.192 (可変)
5(絞り) ∞ 0.41
6 6.081 2.78 1.59282 68.6
7 -5.150 0.30 1.80610 33.3
8 1001.591 2.18
9* 61.071 1.97 1.69350 53.2
10* -11.440 (可変)
11 -22.714 1.24 1.90043 37.4
12 -9.740 1.23
13* -5.961 0.35 1.58313 59.4
14* 49.155 (可変)
15 ∞ 1.62 1.51633 64.1
16 ∞ 1.39
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-1.74303e+003 A 4= 1.05456e-003 A 6=-1.20336e-004 A 8= 2.18192e-005 A10=-8.05275e-007

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.88645e-004 A 6= 9.56274e-006 A 8= 6.76774e-006 A10= 1.88959e-007

第13面
K =-9.87221e-001 A 4=-9.10861e-004 A 6= 1.45925e-005 A 8= 6.68973e-006 A10=-1.64030e-007

第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.04059e-003 A 6= 4.55671e-005 A 8= 3.87905e-007

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 6.50 16.43 18.87
Fナンバー 3.09 5.01 5.55
半画角（度） 40.22 18.51 16.25
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 37.69 30.79 32.00
BF 4.11 12.84 15.58

d 4 16.01 2.52 1.63
d10 2.86 0.74 0.08
d14 1.66 10.38 13.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -17.49
2 5 9.37
3 11 -20.00

［数値データ３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 104.830 0.80 1.91082 35.3
2 14.425 4.64
3 16.884 2.54 1.94595 18.0
4 28.109 (可変)
5(絞り) ∞ 0.81
6 9.842 3.79 1.59282 68.6
7 -11.155 0.35 2.00100 29.1
8 126.483 3.09
9* 94.145 3.21 1.85135 40.1
10* -14.959 (可変)
11 -37.371 1.97 1.90366 31.3
12 -15.279 2.73
13* -8.956 0.60 1.88202 37.2
14* 69.517 (可変)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.72
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-8.58622e+002 A 4=-1.32926e-004 A 6=-8.91674e-006 A 8= 1.77498e-007 A10=-2.76752e-009

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.33397e-005 A 6=-3.40893e-006 A 8= 8.50194e-008 A10=-1.48331e-009

第13面
K = 4.82425e-001 A 4= 6.04427e-005 A 6= 7.02941e-006 A 8= 7.12610e-008 A10=-1.22246e-009

第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.22187e-005 A 6= 5.71345e-006 A 8=-6.73158e-008

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 12.20 30.57 35.35
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角（度） 41.57 19.49 17.02
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 56.55 51.95 54.74
BF 6.30 22.64 27.21

d 4 21.32 4.00 2.77
d10 4.41 0.78 0.24
d14 1.47 17.82 22.38

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -39.04
2 5 14.10
3 11 -15.00

［数値データ４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 47.157 0.80 2.00100 29.1
2 13.285 5.04
3 16.250 2.42 2.10420 17.0
4 23.642 (可変)
5(絞り) ∞ 0.81
6 10.017 4.05 1.59282 68.6
7 -10.499 0.35 2.00100 29.1
8 524.841 2.38
9* 91.520 3.10 1.88202 37.2
10* -16.356 (可変)
11 -30.588 1.37 1.90366 31.3
12 -14.974 2.89
13* -9.298 0.60 1.88202 37.2
14* 54.121 (可変)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.02
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-9.88590e+001 A 4=-1.57967e-004 A 6=-1.01974e-007 A 8= 4.36418e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.41797e-005 A 6= 8.75069e-007 A 8= 2.75707e-008

第13面
K =-5.01176e-001 A 4= 6.65892e-006 A 6= 1.06307e-006

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.71320e-005

各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 12.05 29.38 34.68
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角（度） 41.93 20.22 17.33
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 58.11 52.30 53.54
BF 6.12 21.11 25.17

d 4 23.70 6.19 3.73
d10 4.48 1.21 0.83
d14 2.00 16.98 21.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -40.05
2 5 13.95
3 11 -14.00

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群

Claims (10)

1. 物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第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レンズ群から構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成され、前記第３レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成され、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   １．１０＜ｆ２／ｆｗ＜２．００
   −４．０＜ｆ３／ｆｗ＜−０．５
   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１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   −４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０
   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。
3. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の変倍比をｚ２、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の変倍比をｚ３とするとき、
   ０．５＜ｚ３／ｚ２＜１．７
   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１レンズ群に含まれる負レンズの材料の屈折率をＮ１ｎとするとき、
   １．７５＜Ｎ１ｎ＜２．５０
   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。
5. 前記第３レンズ群に含まれる全てのレンズの材料の屈折率の平均値をａｖｅＮ３とするとき、
   １．７２＜ａｖｅＮ３＜２．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は物体側へ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。
7. 前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成され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. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成され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。
9. 前記第１レンズ群の光軸上の厚さと、前記第２レンズ群の光軸上の厚さと、前記第３レンズ群の光軸上の厚さの合計をＤ、前記撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をＹとするとき、
   １．９＜Ｄ／Ｙ＜３．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 電気的な補正により前記ズームレンズより生ずる収差を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。