JP4717399B2

JP4717399B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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Publication number: JP4717399B2
Application number: JP2004265375A
Authority: JP
Inventors: 博之浜野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2006078964A

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やデジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適なものである。

最近、ホームビデオカメラ等の小型軽量化に伴い、撮像用のズームレンズの小型化にも目覚しい進歩が見られ、特にレンズ全長の短縮化や前玉径の小型化、レンズ構成の簡略化に力が注がれている。

これらの目的を達成する１つの手段として、物体側の第１レンズ群以外のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、所謂リアフォーカス式のズームレンズが知られている。

一般にリアフォーカス式のズームレンズは第１レンズ群を移動させてフォーカスを行うズームレンズに比べて第１レンズ群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易になる。また近接撮影、特に極至近撮影が容易となり、さらに小型軽量のレンズ群を移動させてフォーカスを行っているので、レンズ群の駆動力が小さくて済み迅速な焦点合わせができる等の特徴がある。

リアフォーカス式のズームレンズとして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、正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群を移動させて変倍に伴う像面変動の補償とフォーカスを行うズームレンズが知られている（特許文献１，２）。

一方、撮像装置として、ＣＣＤ等の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等のカメラでは、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルター、色補正フィルターが配置されている。

それ以外にもカメラの仕様により３ＣＣＤ用の色分解プリズム、ＴＴＬファインダー系に光束を分岐させる為のプリズムなどの各種光学部材も配置される。特に色分解プリズムや光路分割プリズムを用いる光学系では、比較的バックフォーカスの長い撮影レンズ系が要求されている。

一般にビデオカメラ等のＣＣＤを用いた撮像装置に、使用されるズームレンズとして、最も物体側の第１レンズ群がズーミング中固定された、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成り、バックフォーカスの長い４群ズームレンズが知られている（特許文献３）。

また撮像素子の高画素化に伴って色収差を良好に補正したズームレンズが要望されている。色収差特に、２次スペクトルの補正には異常分散性を有する硝材を使用するのが効果的であり、それらに関するズームレンズが知られている（特許文献４）。

特許文献４では、物体側より像側へ順に、正、負、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る６群ズームレンズにおいて、最も物体側のレンズ群に異常分散硝材より成るレンズを使用することで望遠端のズーム位置付近での軸上色収差を補正し、又最も像面側のレンズ群に異常分散硝材より成るレンズを用いることで広角端のズーム位置における倍率色収差を補正している。
特開平７−２７０６８４号公報特開平１１−３０５１２４号公報特開平６−５１１９９号公報等特開２００２−６２４７８号公報

前述の４群ズームレンズにおいてズーミングの際に、第１レンズ群が固定のズームレンズは、変倍作用を主に第２レンズ群の移動により行っている。このため、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔は第２レンズ群で所望の変倍を行うために必要な移動ストローク以上を確保する必要がある。

このようなレンズ構成では第３レンズ群の近傍に配置された開口絞りと第１レンズ群の間隔を短縮するのが困難なため、特に大型の固体撮像素子を用いた場合にはレンズ全長が長くなり、又、前玉径が大型化してくる。特にレンズ系を広角化した場合、前玉径の増加が著しくなるという問題があった。

また特許文献４はレンズ群が全体として６つあるため、ズーミングのためのメカ構造が複雑になる傾向がある。

本発明は、レンズ系全体を小型化し、ズーム範囲全体にわたり高い光学性能を有した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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１、第３、第５レンズ群が物体側へ移動し、前記第２、第４レンズ群が像側へ移動するズームレンズであって、前記第５レンズ群は、アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
νｄ＞７５
０．５３＜θｇＦ＜０．５４５
なる条件を満足する正レンズを有し、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の光軸方向の最大の移動量をＭ１とするとき、
１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８
ｆｔ／ｆｗ＞４．０
１．６６０≦｜Ｍ１｜／ｆｗ＜２．５
なる条件を満足することを特徴としている。

なお、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、ｇ線、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対するその材料の屈折率を各々Ｎｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとするとき、

で定義される値である。

本発明によれば、レンズ系全体を小型化し、ズーム範囲全体にわたり高い光学性能を有したズームレンズが得られる。

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のズームレンズのレンズ断面図、図２〜図４は本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図５〜図７は本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。図１３は本発明の実施例２のズームレンズのレンズ断面図である。

図８は本発明の参考例１のレンズ断面図、図９〜図１１は本発明の参考例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

尚、収差図において、ｄ，ｇはｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはメリジオナル像面，サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。

図１２は本発明の撮像装置の概略図である。

まず図１の実施例１について説明する。尚、実施例２は実施例１と略同様である。

図１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。第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は後群ＢＧを構成している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方（物体側）に位置し、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３とともに移動している。

尚、開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３中又は第３レンズ群Ｌ３の後方（像側）に配置しても良い。

Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当し、設計上設けられた光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が位置している。

実施例１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、開口絞りＳＰと各レンズ群Ｌ１〜Ｌ５を移動させている。

尚、広角端と望遠端とは変倍用のレンズ群（第２レンズ群Ｌ２）が機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置した時のズーム位置をいう。

実施例１では、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を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させている。又、第３レンズ群Ｌ３を開口絞りＳＰと一体的に移動させている。第４レンズ群Ｌ４を像側へ、第５レンズ群を物体側へ移動させている。

実施例１では、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。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同図矢印５ｃに示すように第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。第５レンズ群Ｌ５の実線の曲線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広角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。

実施例１では、軽量な第５レンズ群Ｌ５をフォーカスに用いることで迅速な自動焦点検出を容易にしている。

なお、実施例２のズームレンズもズーム動作やレンズ構成等の基本構成は図１の実施例１と同じである。

実施例１では第５レンズ群Ｌ５をフォーカスのために用いることで無限遠物体から数ｃｍの至近距離物体まで連続的にフォーカスを行うことを可能としている。

ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３を物体側へ、第４レンズ群Ｌ４を像側へ移動させる事で変倍に必要な第２レンズ群Ｌ２の移動量を小さくすることができて第１レンズ群Ｌ１と絞りＳＰまでの距離を短縮することができる。これによって前玉径の小型化を達成している。

また実施例１では、ズーミングに際して開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３と一体で移動させることでメカ構造の簡素化を図っている。

実施例１の第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側に順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと正レンズの貼合せレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成している。

第１レンズ群Ｌ１に負レンズを配置することで、特に、望遠側のズーム位置で発生する球面収差やコマ収差、軸上色収差等を良好に補正している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側に順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズ、そして両レンズ面が凹形状の負レンズで構成している。

特に像側に負レンズを配置する構成とすることで、第２レンズ群Ｌ２の非対称性を緩めて主点の色収差の色消し効果を高めることでズーミングに伴う色収差の変動を低減している。第２レンズ群Ｌ２の面に非球面形状を導入すると広角端のズーム位置での歪曲収差と中間領域のズーム位置でのコマ収差を更に良好に補正することができる。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側から像側に順に、像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと正レンズの貼合せレンズ、正レンズで構成している。

第３レンズ群Ｌ３を負の屈折力のレンズが先行する負先行型のレトロフォーカス型のレンズ配置とすることで十分長いバックフォーカスを確保し、プリズム等の光学部品の挿入を可能としている。

また、第３レンズ群Ｌ３の正レンズ成分を二つ以上に分割することで、大口径としながら球面収差の発生を抑制している。第３レンズ群Ｌ３の面に非球面形状を導入すれば更に球面収差を補正することができて、更なる大口径化も容易となる。

第４レンズ群Ｌ４は、物体側から像側に順に、像側の面が凸形状の正レンズと両レンズ面が凹形状の負レンズで構成している。

正レンズを有する構成とすることでズーミングに伴う軸上色収差や球面収差の変動を良好に補正している。第４レンズ群Ｌ４の面に非球面形状を導入すれば更に球面収差の変動を改善することができて大口径化も容易となる。

第５レンズ群Ｌ５は物体側から像側に順に、像側の面が凸形状の正レンズと、両レンズ面が凹形状の負レンズと、両レンズ面が凸形状の正レンズからなる貼合せレンズ、そして正レンズで構成している。

特に最も物体側の正レンズの面を非球面形状とすることで、非点収差を良好に補正している。さらに接合レンズを構成する正レンズの材料に低分散な硝材を用いることで広角端のズーム位置における倍率色収差を良好に補正している。

次に図８の参考例１について説明する。

図８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は正の屈折力の第４レンズ群である。第４レンズ群Ｌ４は単独で後群ＢＧを構成している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置している。

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、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が位置している。

参考例１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、開口絞りＳＰと各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４を移動させている。

参考例１では、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を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させている。又、第３レンズ群Ｌ３を物体側に移動させている。又、第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡に沿って移動させている。

参考例１では、第４レンズ群Ｌ４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。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、同図矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことによって行っている。第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線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広角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。参考例１では、軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォーカスに使うことで迅速な自動焦点検出を容易にしている。

第４レンズ群Ｌ４をフォーカスのために用いることで、無限遠物体から数ｃｍの至近距離物体まで連続的にフォーカスを行うことが可能となっている。

参考例１では、第３レンズ群Ｌ３を、物体側から順に、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを貼り合せた全体として負の屈折力の接合レンズ、両レンズ面が凸形状の正レンズとメニスカス形状の負レンズとを貼り合せた全体として正の屈折力の接合レンズ、像側の面が凸形状の正レンズで構成している。第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面を凹形状として、第３レンズ群Ｌ３を負の屈折力のレンズが先行する負先行型のレトロフォーカス型のレンズ配置とすることで十分長いバックフォーカスを確保し、プリズム等の光学部品の挿入を可能としている。

なお、第３レンズ群Ｌ３の正レンズ成分を二つ以上に分割することで、大口径としながら球面収差の発生を抑制している。さらに第３レンズ群Ｌ３の最も像側のレンズ面は像側に凸形状とし、球面収差の発生を抑えている。

また第３レンズ群Ｌ３の最も像側の面を非球面形状とすることにより、第３レンズ群Ｌ３で発生する球面収差をさらに良好に補正するとともに、軸外のコマ収差の補正を良好に行っている。

また第３レンズ群Ｌ３を、全体として負の屈折力の接合レンズと、全体として正の屈折力の接合レンズで構成することで、色収差を良好に補正している。第３レンズ群Ｌ３をこのように構成することで軸上色収差を良好に補正しながら、バックフォーカスを十分長く確保することができるレトロフォーカス配置としての負、正の屈折力のレンズ群配置を強めている。

また第４レンズ群Ｌ４を、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成することにより、比較的少ないレンズ構成にて色収差の補正と、像面の補正を良好に行っている。

特に最も物体側の正レンズの面を非球面形状とすることにより、像面湾曲を良好に補正している。さらに最も像側の正レンズの材料に低分散な硝材を用いることで倍率色収差を良好に補正している。

このように各実施例、参考例１では、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、１以上のレンズ群で構成され、最も像側のレンズ群が正の屈折力のレンズ群である後群を有し、ズーミングに際して、第１〜第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３がそれぞれ移動する基本構成の基で、次の条件式の１以上を満足させており、これにより各条件式に相当する効果を得ている。

すなわち、後群中の最も像側のレンズ群（実施例１，２では第５レンズ群Ｌ５、実施例３では第４レンズ群Ｌ４）が、ｇ線，ｄ線，Ｆ線，Ｃ線に対する材料の屈折率を各々Ｎｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、

とするとき、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦとが、
νｄ＞７５（１）
０．５３＜ θｇＦ＜０．５４５（２）
なる条件を満足する正レンズを有している。

また、全系の広角端と望遠端における焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とするとき、
１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８（３）
ｆｔ／ｆｗ＞４．０（４）
なる条件を満足している。

また、広角端から望遠端へのズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の光軸方向の最大の移動量を各々Ｍ１，Ｍ３とするとき（符号は像側へ向かう移動量を正）、
０．１＜｜Ｍ３｜／ｆｗ＜１．０（５）
１．６６０ ≦｜Ｍ１｜／ｆｗ＜２．５（６）
なる条件を満足している。

また、後群に含まれる最も像側のレンズ群（実施例１，２では第５レンズ群Ｌ５、参考例１では第４レンズ群Ｌ４）の焦点距離をｆＲとするとき、
２．０＜ｆＲ／ｆｗ＜４．８（７）
なる条件を満足している。

次に前述の各条件式の技術的な意味について説明する。

条件式（１），（２）は、各実施例において広角端での倍率色収差を良好に補正するためのものである。

条件式（１）の下限を超えてしまうと、広角端で倍率色収差を補正するために各レンズの屈折力が強くなりすぎて高次の球面収差が発生して良くない。

また条件式（２）の下限を超えると、広角端付近で倍率色収差の２次スペクトルが大きくなりすぎて、短波長側と長波長側の倍率色収差をバランスよく補正することが困難になる。又上限を超えようとすると分散を大きくしないと硝材の選択が無くなってしまう。

条件式（３），（４）は、ズーム全域に渡って良好な光学性能を達成するためのものである。

条件式（４）のズーム比を維持した状態で、条件式（３）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなり過ぎると、ズーミングに伴う歪曲収差や非点収差の補正が困難になる。また条件式（３）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなりすぎると、変倍に必要な第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなりすぎて、レンズ系全体の小型化が難しくなる。

条件式（５），（６）は、ズーミングに際して、第１，第３レンズ群Ｌ１，Ｌ３の移動量を適切に設定するためのものである。

条件式（５）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の移動量が小さくなると、前玉径の小型化が難しくなる。又上限を超えてしまうとズーミングに伴う球面収差の補正が困難になる。

条件式（６）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｍ１が大きすぎると、第１レンズ群Ｌ１の移動軌跡を決めるカム環の光軸方向の寸法が大きくなり、メカ部材の大型化を招くのがよくない。特に非撮影時に各レンズ群を沈胴させて全長方向の小型化を図るのが難しくなってくる。

また下限を越えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さすぎる場合、所望のズーム比を確保するには第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要がある。このようにすると結果的に広角端のズーム位置における第１レンズ群Ｌ１の移動軌跡を決めるカム環の光軸方向の寸法が大きくなり、メカ部材の大型化を招くのがよくない。特に非撮影時に各レンズ群を沈胴させて全長方向の小型化を図るのが難しくなってくる。

この他下限を越えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さすぎる場合、所望のズーム比を確保するには第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要がある。このようにすると結果的に広角端のズーム位置における第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きくなる。開口絞りＳＰが第３レンズ群Ｌ３の近傍にある場合は広角端のズーム位置における第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの間隔が増大するため前玉径の大型化を招くためよくない。

条件式（７）は各実施例で後群に含まれる最も像側のレンズ群でフォーカスを行なっているときの、最も像側のレンズ群の焦点距離ｆＲを規定するものである。

条件式（７）の下限を超えてフォーカス用のレンズ群の屈折力が大きくなってしまうと、フォーカスの際の歪曲収差や非点収差の変動が補正しきれなくなる。逆に上限を超えてフォーカス用のレンズ群の屈折力が弱くなりすぎるとフォーカスに必要なレンズ群の移動量が大きくなりすぎて望ましくない。

各実施例において更に好ましくは、条件式（１）〜（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

νｄ＞８０（１ａ）
０．５３２＜ θｇＦ＜０．５４（２ａ）
１．２＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．６（３ａ）
ｆｔ／ｆｗ＞４．３（４ａ）
０．１５＜｜Ｍ３｜／ｆｗ＜０．７（５ａ）
１．６６０≦｜Ｍ１｜／ｆｗ＜２．０（６ａ）
２．５＜ｆＲ／ｆＷ＜４．１（７ａ）
以上のように各実施例によれば、３ＣＣＤ用の色分解プリズムやＴＴＬファインダー用に光束を分岐させるためのプリズム等の光学部材を挿入することのできる長いバックフォーカスを有し、かつ広角端のズーム位置においてレンズ全長および前玉径の小型化を図るとともに、高画素のデジタルカメラ、ビデオカメラに対応可能な高性能なズームレンズを達成している。

次に、本発明の実施例１、２、参考例１の数値実施例１〜３を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示し、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、Ｎｉとνｉ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ｋを離心率、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ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、
ｘ＝(ｈ^２／Ｒ)／[１＋[１−(１＋ｋ)(ｈ／Ｒ)^２]^１／２]
＋Ｂｈ^４＋Ｃｈ^４＋Ｄｈ^８＋Ｅｈ^１０
で表わされる。

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。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。

数値実施例１〜３において、Ｒ３０，Ｒ３１は光学ブロックＧを構成する面である。

数値実施例１
ｆ＝ 7.36 〜 33.32 Ｆｎｏ＝ 2.47 〜 3.05 ２ω＝73.6゜〜 18.7゜

R 1 = 69.304 D 1 = 1.51 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 45.156 D 2 = 4.26 N 2 = 1.487490 ν 2 = 70.2
R 3 = 487.781 D 3 = 0.14
R 4 = 41.864 D 4 = 2.61 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 116.231 D 5 = 可変
R 6 = 41.387 D 6 = 1.03 N 4 = 1.743997 ν 4 = 44.8
R 7 = 8.717 D 7 = 5.27
R 8 = -46.431 D 8 = 0.82 N 5 = 1.696797 ν 5 = 55.5
R 9 = 26.937 D 9 = 0.14
R10 = 14.566 D10 = 3.85 N 6 = 1.805181 ν 6 = 25.4
R11 = -361.891 D11 = 0.48
R12 = -49.961 D12 = 0.72 N 7 = 1.603420 ν 7 = 38.0
R13 = 26.174 D13 = 可変
R14 = 絞り D14 = 0.96
R15 = -141.268 D15 = 0.48 N 8 = 1.806100 ν 8 = 33.3
R16 = 10.185 D16 = 2.61 N 9 = 1.693501 ν 9 = 53.2
R17 = -24.560 D17 = 0.08
R18 = 19.394 D18 = 2.20 N10 = 1.719995 ν10 = 50.2
R19 = -33.434 D19 = 可変
R20 = -20.682 D20 = 1.41 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R21 = -10.347 D21 = 0.52 N12 = 1.638539 ν12 = 55.4
R22 = 33.636 D22 = 可変
R23 =102.024(非球面) D23 = 2.75 N13 = 1.583126 ν13 = 59.4
R24 = -21.152 D24 = 0.10
R25 = -17.585 D25 = 0.62 N14 = 1.761821 ν14 = 26.5
R26 = 29.256 D26 = 3.30 N15 = 1.496999 ν15 = 81.5
R27 = -15.034 D27 = 0.14
R28 = -90.592 D28 = 1.51 N16 = 1.696797 ν16 = 55.5
R29 = -19.083 D29 = 可変
R30 = ∞ D30 = 18.56 N17 = 1.516330 ν17 = 64.1
R31 = ∞

＼焦点距離 7.36 20.95 33.32
可変間隔＼
D 5 0.87 22.46 31.24
D13 22.17 6.63 2.75
D19 1.66 5.95 7.88
D22 9.72 4.57 1.85
D29 0.50 2.75 3.42

非球面係数
R23 ｋ=-2.70471e+02 Ｂ=-7.22077e-05 Ｃ=-8.98595e-08 Ｄ=-2.50692e-09
Ｅ=7.64238e-11

数値実施例 2
ｆ＝ 7.36 〜 33.32 Ｆｎｏ＝ 2.47 〜 3.18 ２ω＝73.6゜〜 18.7゜

R 1 = 63.035 D 1 = 1.51 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 41.982 D 2 = 4.26 N 2 = 1.487490 ν 2 = 70.2
R 3 = 316.274 D 3 = 0.14
R 4 = 36.774 D 4 = 2.75 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 84.125 D 5 = 可変
R 6 = 36.711 D 6 = 1.03 N 4 = 1.743997 ν 4 = 44.8
R 7 = 8.336 D 7 = 5.13
R 8 = -46.858 D 8 = 0.82 N 5 = 1.696797 ν 5 = 55.5
R 9 = 23.149 D 9 = 0.14
R10 = 13.733 D10 = 3.71 N 6 = 1.805181 ν 6 = 25.4
R11 = 150.998 D11 = 0.48
R12 = -69.647 D12 = 0.72 N 7 = 1.603420 ν 7 = 38.0
R13 = 27.846 D13 = 可変
R14 = 絞り D14 = 0.96
R15 = -212.096 D15 = 0.48 N 8 = 1.806100 ν 8 = 33.3
R16 = 10.899 D16 = 2.61 N 9 = 1.693501 ν 9 = 53.2
R17 = -23.514 D17 = 0.08
R18 = 20.460 D18 = 2.20 N10 = 1.719995 ν10 = 50.2
R19 = -35.018 D19 = 可変
R20 = -20.526 D20 = 1.41 N11 = 1.846660 ν11 = 23.8
R21 = -10.552 D21 = 0.52 N12 = 1.638539 ν12 = 55.4
R22 = 34.046 D22 = 可変
R23 =294.400(非球面) D23 = 2.54 N13 = 1.583126 ν13 = 59.4
R24 = -20.473 D24 = 0.10
R25 = -21.284 D25 = 0.62 N14 = 1.761821 ν14 = 26.5
R26 = 21.726 D26 = 3.30 N15 = 1.438750 ν15 = 95.0
R27 = -20.656 D27 = 0.14
R28 = 95.350 D28 = 3.09 N16 = 1.696797 ν16 = 55.5
R29 = -18.840 D29 = 可変
R30 = ∞ D30 = 18.56 N17 = 1.516330 ν17 = 64.1
R31 = ∞

＼焦点距離 7.36 20.69 33.31
可変間隔＼
D 5 0.89 21.52 30.25
D13 20.23 6.36 2.75
D19 1.66 7.04 9.65
D22 10.72 5.09 2.07
D29 1.00 2.56 3.03

非球面係数
R23 ｋ=-4.54515e+01 Ｂ=-8.57589e-05 Ｃ=1.38659e-08 Ｄ=1.37270e-09
Ｅ=-1.34690e-12

数値実施例３
ｆ＝9.17〜52.31 Fno= 2.06 〜2.55 ２ω＝61.9°〜12.0°

R 1 = 91.824 D 1 = 1.86 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 52.464 D 2 = 0.14
R 3 = 52.464 D 3 = 7.01 N 2 = 1.438750 ν 2 = 95.0
R 4 = -153.137 D 4 = 0.14
R 5 = 40.506 D 5 = 4.12 N 3 = 1.712995 ν 3 = 53.9
R 6 = 104.531 D 6 = 可変
R 7 = 61.479 D 7 = 1.24 N 4 = 1.712995 ν 4 = 53.9
R 8 = 11.379 D 8 = 6.05
R 9 = -34.960 D 9 = 0.96 N 5 = 1.603112 ν 5 = 60.6
R10 = 19.777 D10 = 0.21
R11 = 16.630 D11 = 5.16 N 6 = 1.800999 ν 6 = 35.0
R12 = -28.759 D12 = 0.96
R13 = -19.772 D13 = 0.89 N 7 = 1.696797 ν 7 = 55.5
R14 = 85.090 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 2.18
R16 = -12.997 D16 = 0.76 N 8 = 1.516330 ν 8 = 64.1
R17 = -96.803 D17 = 2.20 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R18 = -31.520 D18 = 0.14
R19 = 57.143 D19 = 3.44 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R20 = -22.054 D20 = 0.89 N11 = 1.805181 ν11 = 25.4
R21 = -45.181 D21 = 0.14
R22 = 126.882 D22 = 2.61 N12 = 1.583126 ν12 = 59.4
R23 =-28.042(非球面) D23 = 可変
R24 = 30.351(非球面) D24 = 3.44 N13 = 1.583126 ν13 = 59.4
R25 = -130.364 D25 = 0.14
R26 = 47.961 D26 = 0.96 N14 = 1.846660 ν14 = 23.9
R27 = 19.626 D27 = 0.14
R28 = 19.626 D28 = 4.12 N15 = 1.438750 ν15 = 95.0
R29 = -53.414 D29 = 可変
R30 = ∞ D30 = 20.63 N16 = 1.516330 ν16 = 64.1
R31 = ∞

＼焦点距離 9.17 29.10 52.31
可変間隔＼
D 6 1.09 24.82 34.64
D14 26.39 7.28 2.06
D23 7.50 7.96 10.82
D29 2.75 6.30 4.40

非球面係数
R23 K=-2.01645 B=-3.82429e-06 C=6.08325e-08 D=-1.82298e-10
E=-1.21333e-12

R24 K=-5.07410 B=2.44222e-06 C=9.56324e-09 D=-2.18449e-10
E=3.76684e-13

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形態を図１２を用いて説明する。

図１２において、２０はカメラ本体、２１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、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）、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、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。

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が実現できる。

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実施例１のズームレンズの広角端における諸収差図実施例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図実施例１のズームレンズの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諸収差図実施例２のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図実施例２のズームレンズの望遠端における諸収差図参考例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図参考例１のズームレンズの広角端における諸収差図参考例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図参考例１のズームレンズの望遠端における諸収差図デジタルスチルカメラの要部概略図

符号の説明

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
ＳＰ絞り
ＦＰフレアー絞り
ＩＰ像面
ｄｄ線
ｇｇ線
ΔＭメリジオナル像面
ΔＳサジタル像面
Ｇガラスブロック

Claims

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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１、第３、第５レンズ群が物体側へ移動し、前記第２、第４レンズ群が像側へ移動するズームレンズであって、前記第５レンズ群は、アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
νｄ＞７５
０．５３＜θｇＦ＜０．５４５
なる条件を満足する正レンズを有し、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の光軸方向の最大の移動量をＭ１とするとき、
１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８
ｆｔ／ｆｗ＞４．０
１．６６０≦｜Ｍ１｜／ｆｗ＜２．５
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
前記第５レンズ群がフォーカスに際して移動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５レンズ群の焦点距離をｆＲとするとき、
２．０＜ｆＲ／ｆｗ＜４．８
なる条件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。
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の光軸方向の最大の移動量をＭ３とするとき、
０．１＜｜Ｍ３｜／ｆｗ＜１．０
なる条件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。
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開口絞りを有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。
固体撮像素子に像を形成するための光学系であ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。
請求項１乃至６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固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。