JP4876755B2 - 高変倍ズームレンズと、これを有する光学機器 - Google Patents
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Description
本発明は、高変倍ズームレンズと、これを有する光学機器に関する。
従来、電子スチルカメラ等に用いられる高変倍ズームレンズが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２５７８６８号公報
従来の高変倍ズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第３レンズ群が像面に対して固定されているため、第２レンズ群の屈折力を強くする必要があり、軸上色収差の変動が大きくなると言う問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、小型で高変倍でありながら優れた光学性能を有する高変倍ズームレンズと、これを有する光学機器を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群からなり、前記第３レンズ群は、物体側から順に、物体側面が凸形状の第１正レンズと、物体側面が凸形状の第２正レンズと、像面側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズと、両凸形状の第３正レンズを有し、前記第３レンズ群を構成するレンズ面のいずれかが非球面であり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、全てのレンズ群を光軸に沿って移動し、前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をＮ３３、前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をν３３、前記第１正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲa、前記第１正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲb、前記第２正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲc、前記第２正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲdとしたとき、以下の条件を満足する事を特徴とする高変倍ズームレンズを提供する。
１．８７＜Ｎ３３＜２．２０
２２＜ν３３＜３９
−０．３０＜Ｒa／Ｒb＜０．１０
−０．３０＜Ｒc／Ｒd＜０．１０
１．８７＜Ｎ３３＜２．２０
２２＜ν３３＜３９
−０．３０＜Ｒa／Ｒb＜０．１０
−０．３０＜Ｒc／Ｒd＜０．１０
また、本発明は、前記高変倍ズームレンズを有することを特徴とする光学機器を提供する。
本発明によれば、小型で高変倍でありながら優れた光学性能を有する高変倍ズームレンズと、これを有する光学機器を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、後述する実施の形態にかかる高変倍ズームレンズを搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示している。
図１、図２において、実施の形態にかかる電子スチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズ２の不図示のシャッタが開放され撮影レンズ２で不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、電子スチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦４を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
撮影レンズ２は、後述する実施の形態にかかる高変倍ズームレンズ２で構成されている。また、電子スチルカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部５、撮影レンズ２であるズームレンズ２を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）ーテレ（Ｔ）釦６、および電子スチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクション釦７等が配置されている。
なお、実施の形態にかかる電子スチルカメラ１は、撮影レンズ２が防振機能を有する場合には手ぶれ補正が可能となる。
このようにして、後述する実施の形態にかかる高変倍ズームレンズ２を内蔵する電子スチルカメラ１が構成されている。
次に、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズ２に関し説明する。
実施の形態にかかる高変倍ズームレンズ２の基本構成は、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群からなる。
また、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側面が凸形状の第１正レンズと、物体側面が凸形状の第２正レンズと、像面側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズと、両凸形状の第３正レンズを有し、第３レンズ群を構成するレンズ面のいずれかが非球面で構成されている。
また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、全てのレンズ群を光軸に沿って移動する構成である。
ズームレンズを高変倍化する為には、集光群である第１レンズ群と変倍群である第２レンズ群の光軸上距離を大きく確保しなければならない。従って、第１レンズ群と第３レンズ群の光軸上間隔も十分に確保する必要がある。そこで、第３レンズ群をテレフォトタイプにすれば、主点位置をより物体側に配置できるので、第１レンズ群と第３レンズ群の空気間隔を大きく確保可能となる。
第３レンズ群はテレフォトタイプなので、像面側の屈折力が強い負屈折力の配置となる。実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、負屈折力を担うレンズは第３レンズ群中の両凹形状の負レンズのみなので、この負レンズの曲率半径が小さくなる傾向にある。その為、望遠端側でのコマ収差が大きくなる傾向にある。従って、第３レンズ群中の負レンズは、曲率半径を大きくするべく適切な屈折率の材質を用いる必要がある。そこで、第３レンズ群の負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をＮ３３としたとき、以下の条件式（１）を満足する事が望ましい。
（１） １．８７＜Ｎ３３＜２．２０
条件式（１）は、第３レンズ群の負レンズの屈折率の適切な範囲を規定している。条件式（１）の下限値を下まわると、望遠端側でのコマ収差が大きくなり好ましくない。条件式（１）の上限値を上回ると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。
（１） １．８７＜Ｎ３３＜２．２０
条件式（１）は、第３レンズ群の負レンズの屈折率の適切な範囲を規定している。条件式（１）の下限値を下まわると、望遠端側でのコマ収差が大きくなり好ましくない。条件式（１）の上限値を上回ると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を１．９０にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を２．０５にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第３レンズ群の負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をν３３としたとき、以下の条件式（２）を満足する事が望ましい。
（２） ２２＜ν３３＜３９
条件式（２）は、第３レンズ群の負レンズのアッベ数の適切な範囲を規定している。条件式（２）の下限値を下まわると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ると、望遠端側でのコマ収差が大きくなり好ましくない。
（２） ２２＜ν３３＜３９
条件式（２）は、第３レンズ群の負レンズのアッベ数の適切な範囲を規定している。条件式（２）の下限値を下まわると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ると、望遠端側でのコマ収差が大きくなり好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を２５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を３６にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第３レンズ群をテレフォトタイプとするために、第３レンズ群の第１正レンズと第２正レンズは大きな屈折力を有し、収差補正を良好とするには、適切な形状とする必要がある。そこで、第３レンズ群の第１正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲa、第１正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲbとしたとき、以下の条件式（３）を満足する事が望ましい。
（３） −０．３０＜Ｒa／Ｒb＜０．１０
条件式（３）は、第３レンズ群の第１正レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（３）の下限値を下まわると、球面収差が負に大きくなるので好ましくない。条件式（３）の上限値を上回ると、変倍における像面湾曲の変動が大きくなるので好ましくない。
（３） −０．３０＜Ｒa／Ｒb＜０．１０
条件式（３）は、第３レンズ群の第１正レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（３）の下限値を下まわると、球面収差が負に大きくなるので好ましくない。条件式（３）の上限値を上回ると、変倍における像面湾曲の変動が大きくなるので好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を−０．２７にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．０５にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第３レンズ群の第２正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲc、第２正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲdとしたとき、以下の条件式（４）を満足する事が望ましい。
（４） −０．３０＜Ｒc／Ｒd＜０．１０
条件式（４）は、第３レンズ群の第２正レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（４）の下限値を下まわると、球面収差が負に大きくなるので好ましくない。条件式（４）の上限値を上回ると、変倍における像面湾曲の変動が大きくなるので好ましくない。
（４） −０．３０＜Ｒc／Ｒd＜０．１０
条件式（４）は、第３レンズ群の第２正レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（４）の下限値を下まわると、球面収差が負に大きくなるので好ましくない。条件式（４）の上限値を上回ると、変倍における像面湾曲の変動が大きくなるので好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を−０．２７にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．０５にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第２レンズ群は、物体側から順に、像面側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の第１負レンズと、物体側面が凹形状の第２負レンズと、両凸形状の正レンズを有し、第２レンズ群を構成するレンズ面のいずれかの面が非球面であることが望ましい。
高変倍化と光学全長の小型化を両立するの為には、第２レンズ群の光軸上移動距離を少なくする必要がある。従って、第２レンズ群の縦倍率を大きくする為に、第１レンズ群の焦点距離を小さくする事となる。この際、光学系の基本構成としての結像面の平坦性を良好に保つにはレンズ系全体のペッツバール和を適切にすれば良いので、第１レンズ群の焦点距離を小さくした事に対応して、第２レンズ群も焦点距離を小さくする事となる。
第２レンズ群の焦点距離を小さくする施策は、近軸理論上の像面の平坦性を確保しているが、レンズ面のベンディングによる収差についてはむしろ逆効果となっている。つまり、第２レンズ群の屈折力が強くなっているので、凹形状のレンズ面の曲率半径が小さくなり、入射光線がレンズの縁に近くなるほど、収差が大きく発生する。
第２レンズ群を上述のように構成することにより、ベンディングによる収差を良好に補正することが可能になる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第２レンズ群で最も結像面の平坦性に寄与する第２レンズ群の第１負レンズの屈折力を弱くする為に、第２負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径を物体側のレンズ面の曲率半径より小さくする事がの望ましい。具体的には、第２負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲｅ、像面側のレンズ面の曲率半径をＲｆとしたとき、以下の条件式（５）を満足する事が望ましい。
（５） −０．３０＜Ｒｅ／Ｒｆ＜０．４０
条件式（５）は、第２レンズ群の第２負レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（５）の下限を下まわると、広角端側でのコマ収差が大きくなる傾向にあり好ましくない。条件式（５）の上限値を上回ると、球面収差が負に大きくなり好ましくない。
（５） −０．３０＜Ｒｅ／Ｒｆ＜０．４０
条件式（５）は、第２レンズ群の第２負レンズの形状の適切な範囲を規定している。条件式（５）の下限を下まわると、広角端側でのコマ収差が大きくなる傾向にあり好ましくない。条件式（５）の上限値を上回ると、球面収差が負に大きくなり好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を−０．２５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．３０にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第２レンズ群の第１負レンズの曲率半径を大きくする事により、レンズの縁近くの収差を軽減する事が望ましい。具体的には、第２レンズ群の第１負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をＮ２１としたとき、以下の条件式（６）を満足する事が望ましい。
（６） １．８２０＜Ｎ２１＜１．９２０
条件式（６）は、第２レンズ群の第１負レンズの屈折率の適切な範囲を規定している。条件式（６）の下限値を下まわると、中間焦点距離領域での像面湾曲が大きくなり好ましく無い。条件式（６）の上限値を上回ると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましく無い。なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．８４５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．９０５にすることが好ましい。
（６） １．８２０＜Ｎ２１＜１．９２０
条件式（６）は、第２レンズ群の第１負レンズの屈折率の適切な範囲を規定している。条件式（６）の下限値を下まわると、中間焦点距離領域での像面湾曲が大きくなり好ましく無い。条件式（６）の上限値を上回ると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましく無い。なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．８４５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．９０５にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第２レンズ群の第１負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をν２１としたとき、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７） ３３＜ν２１＜４４
条件式（７）は、第２レンズ群の第１負レンズのアッベ数の適切な範囲を規定している。条件式（７）の下限値を下まわると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ると、中間焦点距離領域での像面湾曲が大きくなり好ましく無い。なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を３５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を４２にすることが好ましい。
（７） ３３＜ν２１＜４４
条件式（７）は、第２レンズ群の第１負レンズのアッベ数の適切な範囲を規定している。条件式（７）の下限値を下まわると、広角端側での倍率色収差が大きくなり好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ると、中間焦点距離領域での像面湾曲が大きくなり好ましく無い。なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を３５にすることが好ましい。また、実施の形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を４２にすることが好ましい。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、高変倍光学系であるにも関わらず、鏡筒収納時に全長を小さくする為に、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群を物体側に移動することが望ましい。これにより、第１レンズ群を固定した場合に必要な第１レンズ群を像面側に移動するための空間が不要となり、レンズを沈筒収納した時に、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の位置を広角端状態における位置より像面側に持ってくることが可能になるため、収納全長をより短くすることができる。また、効率的な変倍を行う為に、第２レンズ群は物体側に凹形状の軌跡で移動を行い、第３レンズ群は物体側に移動する事が望ましい。これにより、第２レンズ群は変倍に必要なスペースを少なく出来、かつ、第３レンズ群が変倍の為に物体側に移動するスペースを確保できる。また、第４レンズ群は、変倍の際に物体側に凸形状の軌跡で移動することが望ましい。これにより、像面の変動を補正することが可能になる。また、変倍に際して全てのレンズ群を移動することにより、各レンズ群の屈折力を小さくすることができるため、各レンズ面の曲率半径を大きくすることができる。これにより、高変倍ズームレンズ全系の高次の球面収差の発生を抑えることができる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第３レンズ群は全てのレンズが空気を介して配置されていることが望ましい。これにより、球面収差を良好に補正することができる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第３レンズ群の第１正レンズの物体側のレンズ面が非球面であることが望ましい。これにより、球面収差を非常に良好に補正することができる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズでは、第２レンズ群は全てのレンズが空気を介して配置されていることが望ましい。これにより、像面湾曲の補正を良好に行うことができる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第２レンズ群の第１負レンズの像面側のレンズ面が非球面であることが望ましい。これにより、像面湾曲の補正をより良好に行うことができる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して、第４レンズ群を光軸に沿って移動することが望ましい。これにより、合焦の為の機械構成をカメラボデイ側に集約する事が可能となる。
また、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、第３レンズ群を光軸に対して略垂直方向に移動する事により、像面上の像シフト可能な構成が望ましい。これにより、合焦群と独立した駆動構成とすることができる、かつ光学系の外径寸法も小さくすることができる。なお、第３レンズ群中の部分レンズ群を光軸に対して略垂直方向に移動するように構成しても同様の効果を奏することができる。このような構成により、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に対して偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像面上の像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。
（実施例）
以下、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズの各実施例を添付図面に基づいて説明する。
以下、実施の形態にかかる高変倍ズームレンズの各実施例を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図３は、第１実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図３は、第１実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図３において、第１実施例にかかる高変倍ズームレンズは、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に凹形状の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸形状の軌跡で移動する構成である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３より構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３より構成されている。負レンズＬ２１の像面Ｉ側の面は非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４より構成されている。正レンズＬ３１の物体側の面は非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１より構成されている。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間には、光学的ローパスフィルタＯＬＰＦと固体撮像素子ＣのカバーガラスＣＧが配設されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第３レンズ群と一緒に移動する。
無限遠物体から有限距離物体への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させて行う構成である。
第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して垂直方向に移動する事により、像面Ｉ上における像シフトを可能にする構成である。
また、像面Ｉに配置される固体撮像素子Ｃは、固体撮像素子中心から対角への対角長ＩＨは、３．７５ｍｍである。
以下の表１に、第１実施例にかかる高変倍ズームレンズの諸元の値を掲載する。[全体諸元]中のＦは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバーをそれぞれ示している。[レンズ諸元]において、第１カラムは物体側から数えた際のレンズ面の番号、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の光軸上の間隔、第４カラムνｄはｄ線（λ=587.6nm）に対するアッベ数、第５カラムｎｄはｄ線（λ=587.6nm）に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、B.f.はバックフォーカスを示し、空気の屈折率ｎ＝１．００００００は記載を省略し、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面または開口であることをを示す。
[非球面データ]の非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。なお、非球面データ欄の「E-n」（nは整数）は「×10-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ｃ４ｙ4＋Ｃ６ｙ6＋Ｃ８ｙ8
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ｃ４ｙ4＋Ｃ６ｙ6＋Ｃ８ｙ8
[可変間隔データ]には、無限遠合焦時と近距離合焦時における、広角端状態Ｗ、中間焦点距離状態Ｍ、望遠端状態Ｔの各状態での焦点距離Ｆ、倍率β、物体から最も物体側のレンズ面までの距離Ｄ０、各可変間隔の値をそれぞれ示す。[条件式対応数値]には、各条件式の対応値を示す。
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
(表１)
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 136.9448 1.3000 31.31 1.903660
2) 42.1550 4.3000 82.56 1.497820
3) -97.0325 0.1000
4) 34.4091 3.4000 52.30 1.74809
5) 150.4259 （d5=可変）
6) -171.0778 1.0000 40.19 1.850490
7) 6.4551 2.7000 非球面
8) -16.1874 1.0000 46.63 1.816000
9) 89.2268 0.2000
10) 18.8489 2.0000 23.82 1.846660
11) -30.5859 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 14.6189 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) -54.6567 0.1000
15) 6.8556 2.4000 82.56 1.497820
16) 178.8279 1.5000
17) -42.7757 1.0000 31.31 1.903660
18) 6.8594 1.0000
19) 61.7010 1.5000 59.38 1.583130
20) -11.8214 （d20=可変）
21) 12.7868 1.7000 82.56 1.497820
22) 54.3290 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
７： 0.7305 0.00000E+00 2.63710E-07 -2.76800E-08
13 ：-0.4844 0.00000E+00 2.01230E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8522 244.7221 503.0452
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 21.35445 5.37780 0.67747 21.35445 5.37780 0.67747
d 20 4.86402 9.52979 22.67821 3.67904 4.74109 12.02343
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500
（防振補正時の防振レンズ群Ｇ３の移動量と像面Ｉ上の像の移動量）
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
Ｇ３ ±0.097 ±0.183 ±0.201 ±0.097 ±0.183 ±0.201
像面 ±0.117 ±0.273 ±0.395 ±0.117 ±0.273 ±0.395
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝１．９０４
（２） ν３３＝３１．３
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．２６７
（４） Ｒc／Ｒd＝０．０３８
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．１８１
（６） Ｎ２１＝１．８５０
（７） ν２１＝４０．２
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d νd nd
1) 136.9448 1.3000 31.31 1.903660
2) 42.1550 4.3000 82.56 1.497820
3) -97.0325 0.1000
4) 34.4091 3.4000 52.30 1.74809
5) 150.4259 （d5=可変）
6) -171.0778 1.0000 40.19 1.850490
7) 6.4551 2.7000 非球面
8) -16.1874 1.0000 46.63 1.816000
9) 89.2268 0.2000
10) 18.8489 2.0000 23.82 1.846660
11) -30.5859 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 14.6189 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) -54.6567 0.1000
15) 6.8556 2.4000 82.56 1.497820
16) 178.8279 1.5000
17) -42.7757 1.0000 31.31 1.903660
18) 6.8594 1.0000
19) 61.7010 1.5000 59.38 1.583130
20) -11.8214 （d20=可変）
21) 12.7868 1.7000 82.56 1.497820
22) 54.3290 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
７： 0.7305 0.00000E+00 2.63710E-07 -2.76800E-08
13 ：-0.4844 0.00000E+00 2.01230E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8522 244.7221 503.0452
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 21.35445 5.37780 0.67747 21.35445 5.37780 0.67747
d 20 4.86402 9.52979 22.67821 3.67904 4.74109 12.02343
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500
（防振補正時の防振レンズ群Ｇ３の移動量と像面Ｉ上の像の移動量）
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
Ｇ３ ±0.097 ±0.183 ±0.201 ±0.097 ±0.183 ±0.201
像面 ±0.117 ±0.273 ±0.395 ±0.117 ±0.273 ±0.395
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝１．９０４
（２） ν３３＝３１．３
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．２６７
（４） Ｒc／Ｒd＝０．０３８
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．１８１
（６） Ｎ２１＝１．８５０
（７） ν２１＝４０．２
図４は、無限遠合焦状態における諸収差図および防振補正時にける横収差図を示し、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図５は、近距離合焦状態における諸収差図および防振補正時にける横収差図を示し、（ａ）は物体から像面までの距離Ｒｗ＝１１３ｍｍの状態を、（ｂ）は物体から像面までの距離Ｒｍ＝３２８ｍｍの状態を、（ｃ）は物体から像面までの距離Ｒｔ＝５９４ｍｍの状態をそれぞれ示す。各収差図において、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、Ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、Ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、Ｃはｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、Ｆはｆ線（λ＝４８６．１ｎｍ）をそれぞれ示している。なお、非点収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、倍率色収差図はｄ線を基準として示されている。なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用い、以降の説明を省略する。
各収差図から、第１実施例にかかる変倍ズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第２実施例）
図６は、第２実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図６は、第２実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図６において、第２実施例にかかる高変倍ズームレンズは、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に凹形状の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸形状の軌跡で移動する構成である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３より構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３より構成されている。負レンズＬ２１の像面Ｉ側の面は非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４より構成されている。正レンズＬ３１の物体側の面は非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１より構成されている。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間には、光学的ローパスフィルタＯＬＰＦと固体撮像素子ＣのカバーガラスＣＧが配設されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第３レンズ群と一緒に移動する。
無限遠物体から有限距離物体への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させて行う構成である。
また、像面Ｉに配置される固体撮像素子Ｃは、固体撮像素子中心から対角への対角長ＩＨは、３．７５ｍｍである。
以下の表２に、第２実施例にかかる高変倍ズームレンズの諸元の値を掲載する。
（表２）
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d ν Nｄ
1) 97.7573 1.3000 31.31 1.903660
2) 36.7384 4.3000 82.56 1.497820
3) -190.3772 0.1000
4) 36.1073 3.4000 52.30 1.748099
5) 306.2555 （d5=可変）
6) -164.2270 1.0000 40.77 1.883000
7) 6.5948 2.7000 非球面
8) -17.7691 1.0000 46.63 1.816000
9) 80.2761 0.2000
10) 18.4709 2.0000 23.82 1.846660
11) -32.9487 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 12.7903 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) 287.5849 0.1000
15) 7.9468 2.4000 82.56 1.497820
16) -94.1409 2.3000
17) -62.1235 1.0000 25.46 2.000690
18) 7.2193 1.0000
19) 24.9941 1.5000 32.35 1.850260
20) -22.8323 （d10=可変）
21) 12.8103 1.7000 82.56 1.497820
22) 54.7803 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7324 0.00000E+00 -9.02480E-07 -1.64640E-08
13 ：-0.3579 0.00000E+00 -6.65900E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8489 244.7188 503.0419
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 21.67697 5.70032 0.99999 21.67697 5.70032 0.99999
d 20 4.18727 8.85304 22.00146 3.00229 4.06434 11.34668
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝２．００１
（２） ν３３＝２５．５
（３） Ｒa／Ｒb＝０．０４４
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．０８４
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．２２１
（６） Ｎ２１＝１．８８３
（７） ν２１＝４０．８
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d ν Nｄ
1) 97.7573 1.3000 31.31 1.903660
2) 36.7384 4.3000 82.56 1.497820
3) -190.3772 0.1000
4) 36.1073 3.4000 52.30 1.748099
5) 306.2555 （d5=可変）
6) -164.2270 1.0000 40.77 1.883000
7) 6.5948 2.7000 非球面
8) -17.7691 1.0000 46.63 1.816000
9) 80.2761 0.2000
10) 18.4709 2.0000 23.82 1.846660
11) -32.9487 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 12.7903 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) 287.5849 0.1000
15) 7.9468 2.4000 82.56 1.497820
16) -94.1409 2.3000
17) -62.1235 1.0000 25.46 2.000690
18) 7.2193 1.0000
19) 24.9941 1.5000 32.35 1.850260
20) -22.8323 （d10=可変）
21) 12.8103 1.7000 82.56 1.497820
22) 54.7803 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7324 0.00000E+00 -9.02480E-07 -1.64640E-08
13 ：-0.3579 0.00000E+00 -6.65900E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8489 244.7188 503.0419
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 21.67697 5.70032 0.99999 21.67697 5.70032 0.99999
d 20 4.18727 8.85304 22.00146 3.00229 4.06434 11.34668
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614 2.89614
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝２．００１
（２） ν３３＝２５．５
（３） Ｒa／Ｒb＝０．０４４
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．０８４
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．２２１
（６） Ｎ２１＝１．８８３
（７） ν２１＝４０．８
図７は、無限遠合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図８は、近距離合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は物体から像面までの距離Ｒｗ＝１１４ｍｍの状態を、（ｂ）は物体から像面までの距離Ｒｍ＝３２８ｍｍの状態を、（ｃ）は物体から像面までの距離Ｒｔ＝５９５ｍｍの状態をそれぞれ示す。
各収差図から、第２実施例にかかる変倍ズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第３実施例）
図９は、第３実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図９は、第３実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図９において、第３実施例にかかる高変倍ズームレンズは、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に凹形状の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸形状の軌跡で移動する構成である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３より構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３より構成されている。負レンズＬ２１の像面Ｉ側の面は非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４より構成されている。正レンズＬ３１の物体側の面は非球面である。
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１より構成されている。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間には、光学的ローパスフィルタＯＬＰＦと固体撮像素子ＣのカバーガラスＣＧが配設されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第３レンズ群と一緒に移動する。
無限遠物体から有限距離物体への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させて行う構成である。
また、像面Ｉに配置される固体撮像素子Ｃは、固体撮像素子中心から対角への対角長ＩＨは、３．７５ｍｍである。
以下の表３に、第３実施例にかかる高変倍ズームレンズの諸元の値を掲載する。
(表３)
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d νd nｄ
1) 116.7912 1.3000 31.31 1.903660
2) 40.1792 4.3000 82.56 1.497820
3) -124.5626 0.1000
4) 35.9872 3.4000 52.30 1.748099
5) 218.7908 （d5=可変）
6) -403.5813 1.0000 35.71 1.902650
7) 6.6834 2.7000 非球面
8) -13.7593 1.0000 31.31 1.903660
9) -53.1667 0.2000
10) 24.0328 2.0000 17.98 1.945950
11) -42.1387 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 15.0414 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14)-1734.2537 0.1000
15) 7.5312 2.4000 82.56 1.497820
16) -57.0133 2.6000
17) -35.4875 1.0000 25.46 2.000690
18) 7.1794 1.0000
19) 22.4575 2.0000 32.35 1.850260
20) -21.1426 （d20=可変）
21) 12.5185 1.7000 82.56 1.497820
22) 49.5554 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7325 0.00000E+00 -1.11620E-06 1.29890E-08
13 ：-1.3857 0.00000E+00 -8.12450E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8235 244.6934 503.016
d 5 1.23769 27.99785 32.49664 1.23769 27.99785 32.49664
d 11 21.67699 5.70034 1.00001 21.67699 5.70034 1.00001
d 20 3.61860 8.28437 21.43279 2.43362 3.49567 10.77801
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝２．００１
（２） ν３３＝２５．５
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．００９
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．１３２
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝０．２５９
（６） Ｎ２１＝１．９０３
（７） ν２１＝３５．７
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．８ 〜 ４．７
[レンズ諸元]
r d νd nｄ
1) 116.7912 1.3000 31.31 1.903660
2) 40.1792 4.3000 82.56 1.497820
3) -124.5626 0.1000
4) 35.9872 3.4000 52.30 1.748099
5) 218.7908 （d5=可変）
6) -403.5813 1.0000 35.71 1.902650
7) 6.6834 2.7000 非球面
8) -13.7593 1.0000 31.31 1.903660
9) -53.1667 0.2000
10) 24.0328 2.0000 17.98 1.945950
11) -42.1387 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 15.0414 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14)-1734.2537 0.1000
15) 7.5312 2.4000 82.56 1.497820
16) -57.0133 2.6000
17) -35.4875 1.0000 25.46 2.000690
18) 7.1794 1.0000
19) 22.4575 2.0000 32.35 1.850260
20) -21.1426 （d20=可変）
21) 12.5185 1.7000 82.56 1.497820
22) 49.5554 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7325 0.00000E+00 -1.11620E-06 1.29890E-08
13 ：-1.3857 0.00000E+00 -8.12450E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8235 244.6934 503.016
d 5 1.23769 27.99785 32.49664 1.23769 27.99785 32.49664
d 11 21.67699 5.70034 1.00001 21.67699 5.70034 1.00001
d 20 3.61860 8.28437 21.43279 2.43362 3.49567 10.77801
d 22 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208 2.86208
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝２．００１
（２） ν３３＝２５．５
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．００９
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．１３２
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝０．２５９
（６） Ｎ２１＝１．９０３
（７） ν２１＝３５．７
図１０は、無限遠合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図１１は、近距離合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は物体から像面までの距離Ｒｗ＝１１４ｍｍの状態を、（ｂ）は物体から像面までの距離Ｒｍ＝３２９ｍｍの状態を、（ｃ）は物体から像面までの距離Ｒｔ＝５９５ｍｍの状態をそれぞれ示す。
各収差図から、第３実施例にかかる変倍ズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
（第４実施例）
図１２は、第４実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図１２は、第４実施例にかかる高変倍ズームレンズのレンズ構成を示す図であり、Ｗは広角端状態を、Ｍは中間焦点距離状態を、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。なお、符号等は望遠端状態にのみ付し説明する。
図１２において、第４実施例にかかる高変倍ズームレンズは、物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側に凹形状の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸形状の軌跡で移動する構成である。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３より構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３より構成されている。負レンズＬ２１の像面Ｉ側の面は非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、像面Ｉ側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４より構成されている。正レンズＬ３１の物体側の面は非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１より構成されている。
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉの間には、光学的ローパスフィルタＯＬＰＦと固体撮像素子ＣのカバーガラスＣＧが配設されている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズの近傍に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際して、第３レンズ群と一緒に移動する。
無限遠物体から有限距離物体への合焦は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させて行う構成である。
また、像面Ｉに配置される固体撮像素子Ｃは、固体撮像素子中心から対角への対角長ＩＨは、３．７５ｍｍである。
以下の表４に、第４実施例にかかる高変倍ズームレンズの諸元の値を掲載する。
(表４)
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．９ 〜 ４．９
[レンズ諸元]
r d νd nｄ
1) 148.3206 1.3000 31.31 1.903660
2) 43.5184 4.3000 82.56 1.497820
3) -85.8885 0.1000
4) 34.4697 3.4000 52.30 1.748099
5) 137.5473 （d5=可変）
6) -419.8650 1.0000 40.77 1.883000
7) 6.6692 2.7000 非球面
8) -13.7456 1.0000 46.63 1.816000
9) 741.6137 0.2000
10) 21.2415 2.0000 23.82 1.846660
11) -27.5161 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 12.9073 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) -57.0734 0.1000
15) 6.2516 3.4000 91.20 1.456000
16) -24.9367 0.6000
17) -24.0879 1.0000 35.71 1.902650
18) 6.0664 1.0000
19) 36.9859 2.0000 65.42 1.603001
20) -15.2842 （d20=可変）
21) 12.5430 1.7000 82.56 1.497820
22) 49.9643 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7809 0.00000E+00 5.37620E-07 -1.95160E-08
13 ：-0.3875 0.00000E+00 -3.96580E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8564 244.7263 503.0493
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 22.34738 6.37073 1.67040 22.34738 6.37073 1.67040
d 19 4.27526 8.94103 22.08945 3.09028 4.15233 11.43467
d 21 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝１．９０３
（２） ν３３＝３５．７
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．２２６
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．２５１
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．０１９
（６） Ｎ２１＝１．８８３
（７） ν１＝４０．８
[全体諸元]
Ｆ＝６．４５〜７３．００
ＦＮＯ＝２．９ 〜 ４．９
[レンズ諸元]
r d νd nｄ
1) 148.3206 1.3000 31.31 1.903660
2) 43.5184 4.3000 82.56 1.497820
3) -85.8885 0.1000
4) 34.4697 3.4000 52.30 1.748099
5) 137.5473 （d5=可変）
6) -419.8650 1.0000 40.77 1.883000
7) 6.6692 2.7000 非球面
8) -13.7456 1.0000 46.63 1.816000
9) 741.6137 0.2000
10) 21.2415 2.0000 23.82 1.846660
11) -27.5161 （d11=可変）
12> ∞ 0.5000 開口絞りＳ
13) 12.9073 2.0000 59.56 1.583130 非球面
14) -57.0734 0.1000
15) 6.2516 3.4000 91.20 1.456000
16) -24.9367 0.6000
17) -24.0879 1.0000 35.71 1.902650
18) 6.0664 1.0000
19) 36.9859 2.0000 65.42 1.603001
20) -15.2842 （d20=可変）
21) 12.5430 1.7000 82.56 1.497820
22) 49.9643 （d22=可変）
23) ∞ 1.6500 64.14 1.516330
24) ∞ 0.4000
25) ∞ 0.5000 64.14 1.516330
26) ∞ Bf
[非球面データ]
面 ： K C 4 C 6 C 8
7 ： 0.7809 0.00000E+00 5.37620E-07 -1.95160E-08
13 ：-0.3875 0.00000E+00 -3.96580E-07 0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦時 近距離合焦時
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ又はβ 6.45456 35.00000 73.00000 -0.10000 -0.10000 -0.10000
D0 ∞ ∞ ∞ 48.8564 244.7263 503.0493
d 5 1.23770 27.99786 32.49665 1.23770 27.99786 32.49665
d 11 22.34738 6.37073 1.67040 22.34738 6.37073 1.67040
d 19 4.27526 8.94103 22.08945 3.09028 4.15233 11.43467
d 21 4.00252 7.21263 2.29346 5.18750 12.00133 12.94824
Bｆ 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500 2.86500
[条件式対応値]
（１） Ｎ３３＝１．９０３
（２） ν３３＝３５．７
（３） Ｒa／Ｒb＝−０．２２６
（４） Ｒc／Ｒd＝−０．２５１
（５） Ｒｅ／Ｒｆ＝−０．０１９
（６） Ｎ２１＝１．８８３
（７） ν１＝４０．８
図１３は、無限遠合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態を、（ｂ）は中間焦点距離状態を、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。図１４は、近距離合焦状態における諸収差図を示し、（ａ）は物体から像面までの距離Ｒｗ＝１１４ｍｍの状態を、（ｂ）は物体から像面までの距離Ｒｍ＝３２９ｍｍの状態を、（ｃ）は物体から像面までの距離Ｒｔ＝５９５ｍｍの状態をそれぞれ示す。
各収差図から、第４実施例にかかる変倍ズームレンズは、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
なお、第１実施例では、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に対して垂直方向に偏芯する事により所謂手ブレによる像揺れを補正しているが、他実施例でも第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に対して垂直方向に偏芯する事により所謂手ブレによる像揺れを補正を行うことができる。また、第３レンズ群Ｇ３全体だけでは無く、上記実施例中の任意のレンズもしくはレンズ群を光軸に対して垂直方向にシフトする事により像シフトが可能である。また、近接撮影時の色収差を補正する為に、第４レンズ群を正レンズと負レンズの貼り合わせレンズとし、所謂色消しレンズを用いても良い。
また、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上記実施例では、４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。また、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に第１レンズ群を合焦レンズ群としても良い。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に第３レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
また、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。
以上説明したように、実施の形態によれば、望遠端半画角が３．０度以下、変倍比略１０倍以上、望遠端Ｆnoが５以下でありながら高い結像性能を有する高変倍ズームレンズを達成することができる。また、実施の形態によれば、前記高変倍ズームレンズを有する光学機器を提供することができる。
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
１ 電子スチルカメラ
２ 撮像レンズ（高変倍ズームレンズ）
３ 液晶モニター
４ レリーズ釦
５ 補助光発行部
６ ワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦
７ ファンクション釦
Ｃ 撮像素子（固体撮像素子）
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
ＯＬＰＦ 光学的ローパスフィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
２ 撮像レンズ（高変倍ズームレンズ）
３ 液晶モニター
４ レリーズ釦
５ 補助光発行部
６ ワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦
７ ファンクション釦
Ｃ 撮像素子（固体撮像素子）
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
ＯＬＰＦ 光学的ローパスフィルタ
ＣＧ カバーガラス
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (11)
- 物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、物体側面が凸形状の第１正レンズと、物体側面が凸形状の第２正レンズと、像面側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の負レンズと、両凸形状の第３正レンズを有し、
前記第３レンズ群を構成するレンズ面のいずれかが非球面であり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、全てのレンズ群を光軸に沿って移動し、
前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をＮ３３、前記負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をν３３、前記第１正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲa、前記第１正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲb、前記第２正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲc、前記第２正レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲdとしたとき、
以下の条件を満足する事を特徴とする高変倍ズームレンズ。
１．８７＜Ｎ３３＜２．２０
２２＜ν３３＜３９
−０．３０＜Ｒa／Ｒb＜０．１０
−０．３０＜Ｒc／Ｒd＜０．１０ - 前記第２レンズ群は、物体側から順に、像面側のレンズ面の曲率半径が物体側のレンズ面の曲率半径より小さい両凹形状の第１負レンズと、物体側面が凹形状の第２負レンズと、両凸形状の正レンズを有し、
前記第２レンズ群を構成するレンズ面のいずれかが非球面であることを特徴とする請求項１に記載の高変倍ズームレンズ。 - 前記第２負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲｅ、前記第２負レンズの像面側のレンズ面の曲率半径をＲｆ、前記第１負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をＮ２１、前記第１負レンズのｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をν２１としたとき、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の高変倍ズームレンズ。
−０．３０＜Ｒｅ／Ｒｆ＜０．４０
１．８２０＜Ｎ２１＜１．９２０
３３＜ν２１＜４４ - 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、光軸に沿って、前記第１レンズ群は物体側に移動し、前記第２レンズ群は物体側に凹形状の軌跡で移動し、前記第３レンズ群は物体側に移動し、前記第４レンズ群は物体側に凸形状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群は、全てのレンズが空気を介して配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群の前記第１正レンズの物体側レンズ面が非球面である事を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は、全てのレンズが空気を介して配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 前記第２レンズ群の前記第１負レンズの像面側のレンズ面が非球面である事を特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の高変倍ズーム−レンズ。
- 無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 前記第３レンズ群を光軸に対して略垂直方向に移動する事により、像面上の像シフト可能なことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズ。
- 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の高変倍ズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
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