JP5168638B2 - レンズ系及びこれを搭載する光学機器 - Google Patents
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Description
本発明は、電子スチルカメラやビデオカメラなど、固体撮像素子等を用いたカメラに好適なレンズ系及びこれを搭載する光学機器に関する。
近年、デジタルカメラにおいて携帯性が重視され、カメラ本体の小型化、薄型化及び軽量化を図るため、該カメラに搭載するレンズ系の小型化及び軽量化が図られている。例えば、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とからなり、第１レンズ群内にプラスチック非球面レンズが配置されたズームレンズが開示されている。（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００５−３７７２７号公報
しかしながら、特許文献１のレンズ系においては、第１レンズ群内に配置したプラスチック非球面レンズの屈折力が強いため、外気温の変化によって屈折率が変化するというプラスチックの特性がより大きく反映されてしまう。このため、温度変化時の性能低下が無視できないという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、温度特性に優れた小型で高性能なレンズ系及びこれを搭載する光学機器を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明のレンズ系は、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式｜ｆｐ／ｆ１｜＞４．０及びｆ２／ｆｔ＜０．４１の条件を満足する。
本発明に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式７．０＜｜ｆｐ／ｆ１｜≦１２．４及びｆ２／ｆｔ＜０．４５の条件を満足する。
本発明に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式７．０＜｜ｆｐ／ｆ１｜≦１２．４及び−０．６５＜ｆ１／ｆｔ＜−０．５０の条件を満足する。
本発明に係るレンズ系は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式−０．６５＜ｆ１／ｆｔ＜−０．５０の条件を満足することが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第１レンズ群の前記プラスチック非球面レンズは、両面非球面レンズであることが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第１レンズ群の前記プラスチック非球面レンズは、形状因子をｐ２としたとき（但し、形状因子ｐ２は、前記プラスチック非球面レンズの物体側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ１とし、前記プラスチック非球面レンズの像側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ２としたとき、ｐ２＝｜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）｜で定義される）、次式ｐ２＞４．５の条件を満足することが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第３レンズ群を構成する少なくとも一枚のレンズは、プラスチックレンズであることが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第３レンズ群を構成する少なくとも一枚のレンズは、非球面レンズであることが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第３レンズ群の広角端状態における倍率をβ３としたとき、次式β３＜０．８５の条件を満足することが好ましい。
本発明に係るレンズ系は、前記第３レンズ群を光軸方向へ移動させることによって合焦を行うことが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第２レンズ群は、最も物体側に正レンズを有し、該正レンズのアッベ数をνｄ２としたとき、次式５３＜νｄ２の条件を満足することが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第１レンズ群の負の屈折力を持つレンズは、球面レンズであることが好ましい。
本発明に係るレンズ系において、前記第１レンズ群の負の屈折力を持つレンズは、ガラスレンズであることが好ましい。
本発明に係る光学機器は、上記構成のいずれかのレンズ系を搭載する。
本発明によれば、温度特性に優れた小型で高性能なレンズ系及びこれを備えた光学機器を提供することができる。
以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係るレンズ系ＺＬは、ズームレンズであり、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズＬ１１と、屈折力の弱いプラスチック非球面レンズＬ１２と、正の屈折力を持つレンズＬ１３とを有している。
ここで、プラスチックレンズは、射出成形の如き成形により作られるため、面形状が非球面であっても、球面に比べて作製が困難となることがなく、コストアップもほとんどない。ゆえに、本実施形態においては、非球面を有するプラスチックレンズＬ１２を用いることで、ガラスモールド非球面レンズを用いる場合に比べ、製造コストを抑えることができる。さらに、プラスチックレンズＬ１２を、最も物体側ではない位置に配置して温度変化の影響を抑えることにより、プラスチック材の屈折率変化の影響で生じるピントずれを小さくすることができる。
そして、本実施形態においては、上記構成の基で、プラスチック非球面レンズＬ１２の焦点距離をｆｐとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次式（１）の条件を満足する。
｜ｆｐ／ｆ１｜＞４．０ …（１）
上記条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１中に配置されるプラスチック非球面レンズＬ１２の屈折力に対する、第１レンズ群Ｇ１の屈折力の比率を規定するものである。この条件式（１）を満足することで、プラスチックレンズＬ１２の屈折力を抑えて発生する収差を良好に補正でき、第１レンズ群Ｇ１中に配置されるプラスチック非球面レンズＬ１２の温度変化時の影響を小さくすることができる。しかしながら、この条件式（１）の下限値を下回ると、プラスチックレンズＬ１２の屈折力が大きくなり、プラスチック材の屈折率が温度変化等により変動したときに、この変動に伴うバックフォーカス量の変化や、非点収差などの収差変動が無視できなくなり、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を３０．０にすることが好ましい。これにより、歪曲収差及び非点収差を良好に補正することができる。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を２０．０にすることが好ましい。これにより、歪曲収差及び非点収差をより良好に補正することができる。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を４．６にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を７．０にすることが好ましい。
また、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の像側に、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３を配置することが好ましい。この構成より、小型化及び良好な結像性能を達成することができる。
また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、望遠端でのレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式（２）の条件を満足することが好ましい。
−０．６５＜ｆ１／ｆｔ＜−０．５０ …（２）
上記条件式（２）は、望遠端でのレンズ全系の焦点距離ｆｔに対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１の比率を規定するものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなるため、小型化が困難となり、好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２の間隔が狭まってしまい、この場合も小型化が困難となる。また、条件式（２）を満足できないと、倍率色収差、非点収差及びコマ収差の補正が困難となってしまう。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を−０．５２にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を−０．６０にすることが好ましい。
また、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。
ｆ２／ｆｔ＜０．４５ …（３）
上記条件式（３）は、望遠端でのレンズ全系の焦点距離ｆｔに対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２の比率を規定するものである。この条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが小さくなり過ぎ、変倍に必要な第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなってしまうため、レンズ系全体が大きくなってしまい、小型化の観点から好ましくない。また、条件式（３）の上限値を上回ると、倍率色収差、非点収差及びコマ収差の補正が難しくなってしまう。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．４１にすることが好ましい。
本実施形態においては、上記条件式（２）及び（３）を満たすことにより、レンズ系全体をさほど大きくすることなく、３倍以上に変倍率を上げることが可能となる。
また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１のプラスチック非球面レンズＬ１２は、両面非球面レンズであることが好ましい。この構成により、歪曲収差及び非点収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１のプラスチック非球面レンズＬ１２は、形状因子をｐ２としたとき（但し、形状因子ｐ２は、前記プラスチック非球面レンズＬ１２の物体側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ１とし、前記プラスチック非球面レンズＬ１２の像側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ２としたとき、ｐ２＝｜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）｜で定義される）、次式（４）の条件を満足することが好ましい。
ｐ２＞４．５ …（４）
上記条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１中に配置されるプラスチックレンズＬ１２の形状を規定するものである。この条件式（４）を満足することで、プラスチックレンズＬ１２の屈折力を抑えて発生する収差を良好に補正でき、第１レンズ群Ｇ１中に配置されるプラスチック非球面レンズＬ１２の温度変化時の影響を小さくすることができる。しかしながら、この条件式（４）の下限値を下回ると、プラスチックレンズＬ１２の屈折力が大きくなり、プラスチック材の屈折率が温度変化等により変動したときに、この変動に伴うバックフォーカス量の変化や、非点収差などの収差変動が無視できなくなり、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を５．３にすることが好ましい。
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズは、プラスチックレンズであることが好ましい。このように、レンズをプラスチック化することにより、射出成形による非球面付加の容易化や、レンズ全系の軽量化が達成できる。
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズは、非球面レンズであることが好ましい。この構成により、非点収差及び歪曲収差を良好に補正できる。
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３の広角端状態における倍率をβ３としたとき、次式（５）の条件を満足することが好ましい。
β３＜０．８５ …（５）
上記条件式（５）は、変倍時の第２レンズ群Ｇ２における収差変動を抑えるための条件式である。この条件式（５）の上限値を上回ると、変倍時における非点収差等の収差変動が大きくなってしまい、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．８３にすることが好ましい。
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向へ移動させることによって合焦を行うことが好ましい。このように、ガラスより軽いプラスチックレンズで構成された第３レンズ群Ｇ３を移動させることで、ズーミングやフォーカシングで第３レンズ群Ｇ３を移動させる際の駆動機構に与える負荷が少なくてすむ。さらに、第３レンズ群Ｇ３をプラスチックで作成された正レンズ１枚で構成すると、駆動機構に与える負荷をより小さくすることができる。
また、本実施形態においては、高変倍化する際に軸上色収差を良好に補正するため、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズを有し、該正レンズのアッベ数をνｄ２としたとき、次式（６）の条件を満足することが好ましい。
５３＜νｄ２ …（６）
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を５５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を５７にすることが好ましい。
本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を持つレンズＬ１１は、球面レンズであることが好ましい（但し、球面とは平面も含む）。また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を持つレンズＬ１１は、ガラスレンズであることが好ましい。
この構成により、最も物体側に位置する、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を持つレンズＬ１１において、コストを抑えつつも、屈折率の高い硝材を選択できるので光学系全体をコンパクト化することが可能であるとともに、温度特性に優れた構成とすることができる。
図１１及び図１２に、上記構成のレンズ系ＺＬを備える光学機器として、デジタルスチルカメラ１の構成を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源ボタンを押されると不図示のシャッタが開放され、レンズ系ＺＬ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、フィルム、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げる。すると、被写体像は撮像素子Ｃで撮影され、不図示のメモリーに記録保存される。
なお、上記デジタルスチルカメラ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４、レンズ系ＺＬ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）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表５を示すが、これらは第１〜第５実施例における各諸元の表である。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。なお、固定絞りＦＳは固定開口絞り、開口絞りＳは開口絞りを示している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅnは、×１０nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
［全体諸元］において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を示す。［可変間隔データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面の可変の面間隔を、ＴＬはレンズ全長を示す。［群データ］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
なお、以下に記載の第５実施例は、参考例とする。
なお、以下に記載の第５実施例は、参考例とする。
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図１に示すように、第１実施例に係るレンズ系ＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図１に示すように、第１実施例に係るレンズ系ＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチック非球面レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、有害光をカットするための固定開口絞りＦＳとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のプラスチック非球面レンズＬ３を有する。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦと、ＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＧとが配置されている。
上記構成である第１実施例に係るレンズ系ＺＬ１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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は移動し、第３レンズ群Ｇ３は常に固定とする。
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜１９は、図１に示す面１〜１９に対応している。また、第１実施例において、第３面、第４面、第７面及び第１５面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。また、表中において、Ｄ６、Ｄ１３、Ｄ１５は可変間隔を示す。
（表１）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 43.4781 0.8000 1.88300 40.77
２ 5.8920 0.7000
＊３ 6.9391 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 6.2345 0.6000
５ 8.3796 1.5000 1.84666 23.78
６ 19.4985 (D6)
＊７ 5.4768 1.4500 1.58913 61.15
８ -17.0071 0.0000
９ 0.0000 0.1000 （開口絞りＳ）
10 5.1538 1.5000 1.72916 54.66
11 -11.4771 0.6000 1.80100 34.96
12 2.9867 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 1076.3973 1.9000 1.53270 56.19
＊15 -11.8411 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.5000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5000
［非球面データ］
第３面
κ=1.1464,A4=-1.6852E-03,A6=5.5302E-05,A8=-2.1988E-06,A10=1.2434E-07
第４面
κ=0.7841,A4=-2.0296E-03,A6=7.4233E-05,A8=-3.7909E-06,A10=1.7078E-07
第７面
κ=-0.0034,A4=-4.5242E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１５面
κ=1.0000,A4=2.2672E-06,A6=-2.2914E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 12.66 〜 23.33
Ｆｎｏ 3.23 〜 4.54 〜 6.96
ω 32.24 〜 10.02
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 12.66 23.33
Ｄ６ 11.47 0.60 4.42
Ｄ13 4.18 17.77 8.97
Ｄ15 2.54 2.54 2.54
ＴＬ 30.65 28.38 33.37
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.35
Ｇ３ 14 22.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝14.9
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.589
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.4
条件式（４）ｐ２＝18.70
条件式（５）β３＝0.815
条件式（６）νｄ２＝61.2
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 43.4781 0.8000 1.88300 40.77
２ 5.8920 0.7000
＊３ 6.9391 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 6.2345 0.6000
５ 8.3796 1.5000 1.84666 23.78
６ 19.4985 (D6)
＊７ 5.4768 1.4500 1.58913 61.15
８ -17.0071 0.0000
９ 0.0000 0.1000 （開口絞りＳ）
10 5.1538 1.5000 1.72916 54.66
11 -11.4771 0.6000 1.80100 34.96
12 2.9867 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 1076.3973 1.9000 1.53270 56.19
＊15 -11.8411 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.5000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5000
［非球面データ］
第３面
κ=1.1464,A4=-1.6852E-03,A6=5.5302E-05,A8=-2.1988E-06,A10=1.2434E-07
第４面
κ=0.7841,A4=-2.0296E-03,A6=7.4233E-05,A8=-3.7909E-06,A10=1.7078E-07
第７面
κ=-0.0034,A4=-4.5242E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１５面
κ=1.0000,A4=2.2672E-06,A6=-2.2914E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 12.66 〜 23.33
Ｆｎｏ 3.23 〜 4.54 〜 6.96
ω 32.24 〜 10.02
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 12.66 23.33
Ｄ６ 11.47 0.60 4.42
Ｄ13 4.18 17.77 8.97
Ｄ15 2.54 2.54 2.54
ＴＬ 30.65 28.38 33.37
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.35
Ｇ３ 14 22.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝14.9
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.589
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.4
条件式（４）ｐ２＝18.70
条件式（５）β３＝0.815
条件式（６）νｄ２＝61.2
表１に示す諸元の表から、第１実施例に係るレンズ系ＺＬ１では、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図２は、第１実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。また、コマ収差を示す収差図は、半画角におけるものである。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態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、優れた結像性能を有することが分かる。
（第２実施例）
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図３に示すように、第２実施例に係るレンズ系ＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図３に示すように、第２実施例に係るレンズ系ＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチック非球面レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、有害光をカットするための固定開口絞りＦＳとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のプラスチック非球面レンズＬ３を有する。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦと、ＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＧとが配置されている。
上記構成である第２実施例に係るレンズ系ＺＬ２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Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３は移動する。
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜１９は、図３に示す面１〜１９に対応している。また、第２実施例において、第３面、第４面、第７面及び第１５面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。また、表中において、Ｄ６、Ｄ１３、Ｄ１５は可変間隔を示す。
（表２）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 72.9434 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.6482 0.5000
＊３ 5.8331 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 4.8234 0.9000
５ 7.7902 1.6000 1.84666 23.78
６ 16.9589 (D6)
＊７ 5.5513 1.7000 1.58913 61.15
８ -16.6397 0.0000
９ 0.0000 0.1000 （開口絞りＳ）
10 5.2531 1.5000 1.72916 54.66
11 -9.5540 0.6000 1.80100 34.96
12 3.0640 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 -55.4517 1.9000 1.53270 56.19
＊15 -10.1544 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.4000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6000
［非球面データ］
第３面
κ=1.027,A4=-1.7695E-03,A6=6.4228E-05,A8=-2.1934E-06,A10=7.5262E-08
第４面
κ=0.824,A4=-2.2442E-03,A6=8.9619E-05,A8=-4.7187E-06,A10=1.5759E-07
第７面
κ=0.283,A4=-2.6502E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１５面
κ=1.000,A4=6.8115E-05,A6=-1.4586E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 13.34 〜 25.90
Ｆｎｏ 2.90 〜 4.29 〜 7.00
ω 32.24 〜 9.08
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 13.44 25.90
Ｄ６ 11.38 4.21 0.50
Ｄ13 3.33 9.28 19.88
Ｄ15 3.30 2.75 1.79
ＴＬ 30.91 29.14 35.07
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.40
Ｇ３ 14 23.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝5.5
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.53
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.363
条件式（４）ｐ２＝10.55
条件式（５）β３＝0.802
条件式（６）νｄ２＝61.2
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 72.9434 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.6482 0.5000
＊３ 5.8331 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 4.8234 0.9000
５ 7.7902 1.6000 1.84666 23.78
６ 16.9589 (D6)
＊７ 5.5513 1.7000 1.58913 61.15
８ -16.6397 0.0000
９ 0.0000 0.1000 （開口絞りＳ）
10 5.2531 1.5000 1.72916 54.66
11 -9.5540 0.6000 1.80100 34.96
12 3.0640 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 -55.4517 1.9000 1.53270 56.19
＊15 -10.1544 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.4000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6000
［非球面データ］
第３面
κ=1.027,A4=-1.7695E-03,A6=6.4228E-05,A8=-2.1934E-06,A10=7.5262E-08
第４面
κ=0.824,A4=-2.2442E-03,A6=8.9619E-05,A8=-4.7187E-06,A10=1.5759E-07
第７面
κ=0.283,A4=-2.6502E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１５面
κ=1.000,A4=6.8115E-05,A6=-1.4586E-07,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 13.34 〜 25.90
Ｆｎｏ 2.90 〜 4.29 〜 7.00
ω 32.24 〜 9.08
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 13.44 25.90
Ｄ６ 11.38 4.21 0.50
Ｄ13 3.33 9.28 19.88
Ｄ15 3.30 2.75 1.79
ＴＬ 30.91 29.14 35.07
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.40
Ｇ３ 14 23.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝5.5
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.53
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.363
条件式（４）ｐ２＝10.55
条件式（５）β３＝0.802
条件式（６）νｄ２＝61.2
表２に示す諸元の表から、第２実施例に係るレンズ系ＺＬ２では、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図４は、第２実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態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、優れた結像性能を有することが分かる。
（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図５に示すように、第３実施例に係るレンズ系ＺＬ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図５に示すように、第３実施例に係るレンズ系ＺＬ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチック非球面レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、有害光をカットするための固定開口絞りＦＳとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のプラスチックレンズＬ３を有する。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦと、ＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＧとが配置されている。
上記構成である第３実施例に係るレンズ系ＺＬ３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Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は移動し、第３レンズ群Ｇ３は常に固定とする。
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜１９は、図５に示す面１〜１９に対応している。また、第３実施例において、第３面、第４面及び第８面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。また、表中において、Ｄ６、Ｄ１３、Ｄ１５は可変間隔を示す。
（表３）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 131.3535 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.1516 0.6000
＊３ 6.7606 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 5.3199 0.8000
５ 7.3702 1.5000 1.84666 23.78
６ 14.3403 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 5.7938 1.4500 1.61881 63.86
９ -17.9645 0.1000
10 5.1719 1.5000 1.72916 54.66
11 -11.9568 0.6000 1.80100 34.96
12 3.0442 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 37.1974 2.1000 1.53270 56.19
15 -13.6242 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.5000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5000
［非球面データ］
第３面
κ=1.108,A4=-1.7561E-03,A6=6.2478E-05,A8=-2.1362E-06,A10=9.3330E-08
第４面
κ=0.817,A4=-2.1817E-03,A6=9.2739E-05,A8=-4.8123E-06,A10=1.8472E-07
第８面
κ=-0.001,A4=-5.0738E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 12.66 〜 23.33
Ｆｎｏ 3.29 〜 4.58 〜 6.98
ω 32.24 〜 9.08
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 12.66 23.33
Ｄ６ 12.93 4.83 0.65
Ｄ13 4.38 10.40 21.30
Ｄ15 2.72 2.33 1.62
ＴＬ 30.28 28.34 33.60
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.25
Ｇ３ 14 18.99
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝5.23
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.5877
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.388
条件式（４）ｐ２＝8.39
条件式（５）β３＝0.784
条件式（６）νｄ２＝63.9
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 131.3535 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.1516 0.6000
＊３ 6.7606 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 5.3199 0.8000
５ 7.3702 1.5000 1.84666 23.78
６ 14.3403 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 5.7938 1.4500 1.61881 63.86
９ -17.9645 0.1000
10 5.1719 1.5000 1.72916 54.66
11 -11.9568 0.6000 1.80100 34.96
12 3.0442 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 37.1974 2.1000 1.53270 56.19
15 -13.6242 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.5000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.5000
［非球面データ］
第３面
κ=1.108,A4=-1.7561E-03,A6=6.2478E-05,A8=-2.1362E-06,A10=9.3330E-08
第４面
κ=0.817,A4=-2.1817E-03,A6=9.2739E-05,A8=-4.8123E-06,A10=1.8472E-07
第８面
κ=-0.001,A4=-5.0738E-05,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 12.66 〜 23.33
Ｆｎｏ 3.29 〜 4.58 〜 6.98
ω 32.24 〜 9.08
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 12.66 23.33
Ｄ６ 12.93 4.83 0.65
Ｄ13 4.38 10.40 21.30
Ｄ15 2.72 2.33 1.62
ＴＬ 30.28 28.34 33.60
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -13.90
Ｇ２ ７ 9.25
Ｇ３ 14 18.99
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝5.23
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.5877
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.388
条件式（４）ｐ２＝8.39
条件式（５）β３＝0.784
条件式（６）νｄ２＝63.9
表３に示す諸元の表から、第３実施例に係るレンズ系ＺＬ３では、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図６は、第３実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態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、優れた結像性能を有することが分かる。
（第４実施例）
第４実施例について、図７、図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図７に示すように、第４実施例に係るレンズ系ＺＬ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第４実施例について、図７、図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図７に示すように、第４実施例に係るレンズ系ＺＬ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチック非球面レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、有害光をカットするための固定開口絞りＦＳとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のプラスチックレンズＬ３を有する。
なお、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦと、ＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＧとが配置されている。
上記構成である第４実施例に係るレンズ系ＺＬ４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Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３は移動する。
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜１９は、図７に示す面１〜１９に対応している。また、第４実施例において、第３面、第４面及び第８面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。また、表中において、Ｄ６、Ｄ１３、Ｄ１５は可変間隔を示す。
（表４）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 78.8098 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.3574 0.7000
＊３ 7.8612 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 7.1139 0.7000
５ 9.2797 1.6000 1.84666 23.78
６ 25.4891 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 5.6968 1.7000 1.58313 59.38
９ -15.8471 0.1000
10 6.1788 1.7000 1.77250 49.61
11 -13.6690 0.6000 1.85026 32.35
12 3.3628 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 46.2953 1.9000 1.53270 56.19
15 -14.5407 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.4000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6000
［非球面データ］
第３面
κ=1.337,A4=-1.0427E-03,A6=4.0949E-05,A8=-1.2169E-06,A10=9.3754E-08
第４面
κ=0.731,A4=-1.3117E-03,A6=6.6830E-05,A8=-3.6150E-06,A10=1.7574E-07
第８面
κ=0.123,A4=-2.4656E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 13.34 〜 25.90
Ｆｎｏ 3.01 〜 4.36 〜 6.97
ω 32.24 〜 9.00
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 13.34 25.90
Ｄ６ 12.93 4.83 0.65
Ｄ13 4.38 10.40 21.30
Ｄ15 2.72 2.33 1.62
ＴＬ 33.13 30.66 36.66
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -14.80
Ｇ２ ７ 10.15
Ｇ３ 14 21.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝12.4
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.571
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.392
条件式（４）ｐ２＝20.04
条件式（５）β３＝0.784
条件式（６）νｄ２＝59.4
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 78.8098 0.8000 1.88300 40.77
２ 6.3574 0.7000
＊３ 7.8612 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 7.1139 0.7000
５ 9.2797 1.6000 1.84666 23.78
６ 25.4891 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 5.6968 1.7000 1.58313 59.38
９ -15.8471 0.1000
10 6.1788 1.7000 1.77250 49.61
11 -13.6690 0.6000 1.85026 32.35
12 3.3628 0.6000
13 0.0000 (D13) （固定絞りＦＳ）
14 46.2953 1.9000 1.53270 56.19
15 -14.5407 (D15)
16 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
17 0.0000 0.4000
18 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
19 0.0000 0.6000
［非球面データ］
第３面
κ=1.337,A4=-1.0427E-03,A6=4.0949E-05,A8=-1.2169E-06,A10=9.3754E-08
第４面
κ=0.731,A4=-1.3117E-03,A6=6.6830E-05,A8=-3.6150E-06,A10=1.7574E-07
第８面
κ=0.123,A4=-2.4656E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 13.34 〜 25.90
Ｆｎｏ 3.01 〜 4.36 〜 6.97
ω 32.24 〜 9.00
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 13.34 25.90
Ｄ６ 12.93 4.83 0.65
Ｄ13 4.38 10.40 21.30
Ｄ15 2.72 2.33 1.62
ＴＬ 33.13 30.66 36.66
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -14.80
Ｇ２ ７ 10.15
Ｇ３ 14 21.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝12.4
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.571
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.392
条件式（４）ｐ２＝20.04
条件式（５）β３＝0.784
条件式（６）νｄ２＝59.4
表４に示す諸元の表から、第４実施例に係るレンズ系ＺＬ４では、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。
図８は、第４実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態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、優れた結像性能を有することが分かる。
（第５実施例）
第５実施例について、図９、図１０及び表５を用いて説明する。図９は、第５実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図９に示すように、第５実施例に係るレンズ系ＺＬ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第５実施例について、図９、図１０及び表５を用いて説明する。図９は、第５実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図９に示すように、第５実施例に係るレンズ系ＺＬ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチック非球面レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と、有害光をカットするための固定開口絞りＦＳとを有する。
なお、第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦと、ＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＧとが配置されている。
上記構成である第５実施例に係るレンズ系ＺＬ５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Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２は移動する。
表５に第５実施例における各諸元の表を示す。なお、表５における面番号１〜１８は、図９に示す面１〜１８に対応している。また、第５実施例において、第３面、第４面、第８面、第１２面及び第１３面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。また、表中において、Ｄ６、Ｄ１４は可変間隔を示す。
（表５）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 11.9370 0.8000 1.88300 40.77
２ 4.2601 1.5000
＊３ 10.0797 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 7.1095 0.1000
５ 9.3175 1.2000 1.84666 23.78
６ 25.0945 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 3.9026 1.5000 1.61881 63.86
９ 11.3941 0.1000
10 4.9789 0.8000 1.84666 23.78
11 2.9348 0.5000
＊12 5.4380 1.0000 1.61881 63.86
＊13 27.8932 1.0000
14 0.0000 (D14) （固定絞りＦＳ）
15 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
16 0.0000 0.5000
17 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
18 0.0000 0.6028
［非球面データ］
第３面
κ=1.000,A4=-2.8198E-03,A6=3.3626E-05,A8=5.8706E-06,A10=-3.3310E-07
第４面
κ=-4.260,A4=-2.2552E-03,A6=-9.0449E-06,A8=6.5209E-06,A10=-4.6984-07
第８面
κ=0.736,A4=-1.9950E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１２面
κ=1.000,A4=2.4448E-03,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１３面
κ=1.000,A4=3.1238E-03,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 11.60 〜 22.00
Ｆｎｏ 3.60 〜 4.61 〜 6.91
ω 32.23 〜 10.43
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 11.60 22.00
Ｄ６ 10.75 4.11 0.40
Ｄ14 8.44 12.68 20.28
ＴＬ 30.49 28.05 31.97
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -11.50
Ｇ２ ７ 9.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝4.4
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.523
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.409
条件式（４）ｐ２＝5.79
条件式（６）νｄ２＝63.9
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 11.9370 0.8000 1.88300 40.77
２ 4.2601 1.5000
＊３ 10.0797 0.9000 1.53270 56.19
＊４ 7.1095 0.1000
５ 9.3175 1.2000 1.84666 23.78
６ 25.0945 (D6)
７ 0.0000 0.0000 （開口絞りＳ）
＊８ 3.9026 1.5000 1.61881 63.86
９ 11.3941 0.1000
10 4.9789 0.8000 1.84666 23.78
11 2.9348 0.5000
＊12 5.4380 1.0000 1.61881 63.86
＊13 27.8932 1.0000
14 0.0000 (D14) （固定絞りＦＳ）
15 0.0000 0.3000 1.54437 70.51
16 0.0000 0.5000
17 0.0000 0.5000 1.51633 64.14
18 0.0000 0.6028
［非球面データ］
第３面
κ=1.000,A4=-2.8198E-03,A6=3.3626E-05,A8=5.8706E-06,A10=-3.3310E-07
第４面
κ=-4.260,A4=-2.2552E-03,A6=-9.0449E-06,A8=6.5209E-06,A10=-4.6984-07
第８面
κ=0.736,A4=-1.9950E-04,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１２面
κ=1.000,A4=2.4448E-03,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
第１３面
κ=1.000,A4=3.1238E-03,A6=0.0000E+00,A8=0.0000E+00,A10=0.0000E+00
［全体諸元］
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 〜 11.60 〜 22.00
Ｆｎｏ 3.60 〜 4.61 〜 6.91
ω 32.23 〜 10.43
［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 6.87 11.60 22.00
Ｄ６ 10.75 4.11 0.40
Ｄ14 8.44 12.68 20.28
ＴＬ 30.49 28.05 31.97
［群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ -11.50
Ｇ２ ７ 9.00
［条件式］
条件式（１）｜ｆｐ／ｆ１｜＝4.4
条件式（２）ｆ１／ｆｔ＝-0.523
条件式（３）ｆ２／ｆｔ＝0.409
条件式（４）ｐ２＝5.79
条件式（６）νｄ２＝63.9
表５に示す諸元の表から、第５実施例に係るレンズ系ＺＬ５では、上記条件式（１）〜（４）及び（６）を満たすことが分かる。
図１０は、第５実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差である。各収差図から明らかなように、第５実施例では、広角端状態から望遠端状態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、優れた結像性能を有することが分かる。
なお、上述の実施形態において、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、レンズ系ＺＬとして２群及び３群構成を示したが、４群等の他の群構成にも適用可能である。
また、単独又は複数のレンズ群、又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よい。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、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Ｇ１又は第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とするのが好ましい。
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、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第２レンズ群Ｇ２又は第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、各レンズ面を非球面としても構わない。また、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、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズ枠でその役割を代用してもよい。特に、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面より物体側に配置されるのがより好ましい。
また、各レンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施して、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成できるように構成しても構わない。
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
ＺＬ レンズ系
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＦＳ 固定開口絞り
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｇ カバーガラス
Ｉ 像面
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＦＳ 固定開口絞り
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｇ カバーガラス
Ｉ 像面
Claims (14)
- 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、
前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
｜ｆｐ／ｆ１｜＞４．０
ｆ２／ｆｔ＜０．４１
の条件を満足することを特徴とするレンズ系。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、
前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
７．０＜｜ｆｐ／ｆ１｜≦１２．４
ｆ２／ｆｔ＜０．４５
の条件を満足することを特徴とするレンズ系。 - 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とにより、実質的に３個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、プラスチック非球面レンズと、正の屈折力を持つレンズとを有し、
前記プラスチック非球面レンズの焦点距離をｆｐとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
７．０＜｜ｆｐ／ｆ１｜≦１２．４
−０．６５＜ｆ１／ｆｔ＜−０．５０
の条件を満足することを特徴とするレンズ系。 - 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、望遠端状態におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたとき、次式
−０．６５＜ｆ１／ｆｔ＜−０．５０
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ系。 - 前記第１レンズ群の前記プラスチック非球面レンズは、両面非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記第１レンズ群の前記プラスチック非球面レンズは、形状因子をｐ２としたとき（但し、形状因子ｐ２は、前記プラスチック非球面レンズの物体側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ１とし、前記プラスチック非球面レンズの像側レンズ面の光軸上の曲率半径をｒ２としたとき、ｐ２＝｜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）｜で定義される）、次式
ｐ２＞４．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズ系。 - 前記第３レンズ群を構成する少なくとも一枚のレンズは、プラスチックレンズであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記第３レンズ群を構成する少なくとも一枚のレンズは、非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記第３レンズ群の広角端状態における倍率をβ３としたとき、次式
β３＜０．８５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のレンズ系。 - 前記第３レンズ群を光軸方向へ移動させることによって合焦を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記第２レンズ群は、最も物体側に正レンズを有し、該正レンズのアッベ数をνｄ２としたとき、次式
５３＜νｄ２
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレンズ系。 - 前記第１レンズ群の負の屈折力を持つレンズは、球面レンズであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 前記第１レンズ群の負の屈折力を持つレンズは、ガラスレンズであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のレンズ系。
- 請求項１〜１３のいずれか一項に記載のレンズ系を搭載することを特徴とする光学機器。
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