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JP4731834B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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JP4731834B2 JP2004167215A JP2004167215A JP4731834B2 JP 4731834 B2 JP4731834 B2 JP 4731834B2 JP 2004167215 A JP2004167215 A JP 2004167215A JP 2004167215 A JP2004167215 A JP 2004167215A JP 4731834 B2 JP4731834 B2 JP 4731834B2
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Description

本発明はズームレンズに関し、例えば、銀塩写真用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系として好適なものである。
デジタルスチルカメラの高画素化が進む中で、高画素の固体撮像素子用の撮影光学系としてのズームレンズには単色収差の補正のみならず、色収差の十分な補正が求められている。特に高ズーム比化（高変倍比化）してズームレンズの望遠側の焦点距離が長くなると、色収差については一次の色消しに加え、二次スペクトルの低減が求められる。
従来、望遠側の軸上色収差の二次スペクトルを補正するために、異常分散ガラスを用いたズームレンズが数多く知られている。また、高ズーム比に適したズームレンズ構成としては、最も物体側のレンズ群を正の屈折力としたポジティブリード型が挙げられる。
例えば、物体側より順に、正、負、正の屈折力の３つのレンズ群が配列されたズームレンズに異常分散性を有するガラスを用いた例として、特許文献１及び２が挙げられる。
また、物体側より順に、正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群が配列されたズームレンズに異常分散性を有するガラスを用いた例として、特許文献３〜６が挙げられる。
また、物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群が配列されたズームレンズに異常分散性を有するガラスを用いた例として、特許文献７が挙げられる。
特開平６−４３３６３号公報 特公平３−５８４９０号公報 特許第３０９７３９９号明細書 特開２００２−６２４７８号公報 特開平８−２４８３１７号公報 特開２００１−１９４５９０号公報 特開２００１−３５００９３号公報
上記した従来例は、いずれも正の屈折力の第１レンズ群中の正レンズにアッベ数が８０を越えるガラスを用いている。一般にアッベ数が８０を越える低分散ガラスは異常分散性を有しており、ポジティブリード型の第１レンズ群の正レンズに用いると、望遠側の二次スペクトル低減に効果がある。
しかしながら、上記した従来例には第１レンズ群の負レンズに異常分散性を有する材料を用いた例は開示されておらず、二次スペクトルとしては、正レンズの異常分散特性により低減することのみに着目していた。このような構成にて、二次スペクトル量を更に低減するためには、蛍石等のより異常分散性の強い材料を用いる、もしくは第１レンズ群の正レンズの枚数を増やすことが考えられるが、前者はコスト上の課題、後者は大型化の課題を有することになる。
本発明は、これら従来例を鑑みてなされたもので、コストを上昇させることなく、二次スペクトルを良好に補正した小型のズームレンズを実現することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の請求項１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、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は大きくなり、前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔は小さくなるズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は負レンズを有し、該負レンズを構成する材料の屈折率をＮ１ｎ、アッベ数をνｄ１ｎ、部分分散比をθｇＦ１ｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
１．８５＜Ｎ１ｎ
νｄ１ｎ＜３５
θｇＦ１ｎ＜−０．００２７νｄ１ｎ＋０．６８０
０．５＜ｆ１／ｆｔ≦０．６８５
なる条件を満足することを特徴としている。
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、色収差を大幅に改善することができる。
以下に図面を用いて本発明の実施例および参考例について説明する。本実施例および参考例で開示するズームレンズは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）上に被写体像を形成するデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置用の撮影光学系である。
図１，３，５，７，９，１１はそれぞれ実施例１、２および参考例１〜４のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図２，４，６，８，１０，１２はそれぞれ実施例１、２および参考例１〜４のズームレンズの収差図であり、（ａ）が広角端の状態、（ｂ）が中間焦点位置の状態、（ｃ）が望遠端での状態である。
各レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。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、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は実施例１、２および参考例１、２では正の屈折力、参考例３，４では負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は参考例３，４において正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開口絞り、Ｇは光学的ローパスフィルター、赤外カットフィルター、カバーガラス等の光路中に存在する平行平板に対応して設計上設けたガラスブロック、ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の感光面が位置する像面である。
各実施例および各参考例のズームレンズはいずれも、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、少なくとも１つのレンズ群を含む後群から成るズームレンズである。後群は、実施例１、２および参考例１、２においては第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４とによって構成され、参考例３，４においては第３レンズ群Ｌ３〜第５レンズ群Ｌ５によって構成されている。そして、いずれの実施例および参考例においても、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と第２レンズ群Ｌ２の間隔は大きくなり、第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰの間隔は小さくなっている。
図１，３，５に示した実施例１、２および参考例１のズームレンズでは、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と第２レンズ群Ｌ２の間隔が広がるように第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰとの間隔が狭まるように第２レンズ群Ｌ２を像側へ、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が狭まるように第３レンズ群Ｌ３を物体側に凸状の軌跡で物体側へ移動させて、主たる変倍を行っている。そして、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡で移動させて補正している。
このように実施例１、２および参考例１のズームレンズでは、第１レンズ群Ｌ１をズーミングに際して移動させることにより、広角端でのレンズ全長を短縮し、光軸方向における小型化を図っている。また広角側にて第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰの間隔を短縮することで第１レンズ群Ｌ１の有効径の拡大を抑止し、前玉径の小型化を図っている。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第３レンズ群Ｌ３を物体側に移動させると共に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔を広げるような移動軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３において変倍作用を分担させている。これにより第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔変化による変倍作用が弱められるため、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔短縮が可能である。結果として望遠側の全長短縮、前玉径の小型化というメリットがある。
なお、実施例１、２および参考例１では開口絞りＳＰをズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動させているが、別体にて移動してもよい。一体として移動させると移動群数が少なくできるため、メカ構造を簡素化しやすくなる。一方、第３レンズ群Ｌ３と別体にて移動させる場合は、特に物体側に凸状の軌跡を描くように開口絞りＳＰを移動させると、前玉径の小型化に有利である。
図７に示した参考例２は、正、負、正、正の４つのレンズ群構成である点は実施例１、２および参考例１と同じであるが、ズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡が異なっている。参考例２では、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が物体側に移動する距離が実施例１、２および参考例１と比較して長く、また第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡を描いてほぼ往復している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第３レンズ群Ｌ３は物体側に単調に移動している。
図９に示した参考例３は、正、負、正、負、正の５群構成であり、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は物体側に、第２レンズ群Ｌ２は像側に、第３レンズ群Ｌ３は物体側に、第４レンズ群Ｌ４は像側に、第５レンズ群Ｌ５は物体側に移動している。なお、参考例３のズームレンズは、ＲＧＢ各色毎に固体撮像素子が用意されたカメラ用の撮影光学系として設計されたものであり、第５レンズ群Ｌ５の後方には色分解プリズムが配置されることになるので、ガラスブロックＧは色分解プリズムの等価光路長も含んでいるため、他実施例よりも厚くなっている。
図１１に示した参考例４は、正、負、正、負、正の５群構成である点が参考例３と同じであるが、第１レンズ群Ｌ１及び第３レンズ群Ｌ３はズーミングに際し移動しない点が参考例３とは異なる。
なお、本発明は上記した実施例および参考例の移動方式に限定されるものではなく、正、負、正、正の４群ズームレンズにおいて、第１レンズ群と第３レンズ群をズーミングに際して固定とした構成等も含まれる。
次に本発明の最も特徴的な点である第１レンズ群Ｌ１の構成について説明する。
本発明のズームレンズは第１レンズ群Ｌ１中の負レンズに高分散かつ異常分散性を有する材料を用いて、第１レンズ群Ｌ１にて発生する望遠側の二次スペクトル低減を図っている。すなわち、各実施例および各参考例の第１レンズ群はいずれも少なくとも１つの負レンズを備えており、その負レンズを構成する材料に、
νｄ１ｎ＜３５ （１）
θｇＦ１ｎ＜−０．００２７νｄ１ｎ＋０．６８０ （２）
なる条件を満足するものを用いている。ここで、νｄ１ｎは第１レンズ群中の少なくとも１つの負レンズのアッベ数、θｇＦ１ｎはその負レンズの部分分散比である。なお部分分散比θｇＦは、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線における屈折率をＮＣ，ＮＦ，Ｎｇとするとき、
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
本発明では、第１レンズ群Ｌ１中に条件式（１），（２）を同時に満足する材料で構成された負レンズを持たせることにより、一次の色消しと、二次スペクトル補正を両立している。
各実施例および各参考例ではいずれも、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、正レンズの３つのレンズで構成し、最も物体側の負レンズと２番目の正レンズを接合レンズとしている。そして、最も物体側の負レンズに上記条件式（１）及び（２）を満足する材料を採用することで、必要最低限の構成枚数にて、高ズーム比ながら軸上色収差、倍率色収差の各色消しと球面収差補正を両立している。条件式（１），（２）を満足する材料としては、株式会社オハラのＳ−ＬＡＨ７９（Ｎｄ＝２．００３３０、νｄ＝２８．３、θｇＦ＝０．５９８）を用いた。
図１３はアッベ数νｄと部分分散比θｇＦの関係を示したグラフである。図中Ａは株式会社オハラでのＰＢＭ２（νｄ＝３６．２６、θｇＦ＝０．５８２８）、Ｂは株式会社オハラでのＮＳＬ７（νｄ＝６０．４９、θｇＦ＝０．５４３６）、Ｃは株式会社オハラでのＳ−ＴＩＨ５３（νｄ＝２３．８、θｇＦ＝０．６２１）、Ｄは株式会社オハラでのＳ−ＴＩＭ２２（νｄ＝３３．８、θｇＦ＝０．５９４）を示す。Ａ，Ｂを結んだ線を基準線１とすると、光学ガラスの分布としては大まかにはνｄが３５程度より小さい高分散ガラスは基準線１より上側に、νｄが３５から６５程度までの低分散ガラスは基準線１より下側に位置するものが多く、νｄが６０以上にて基準線１より上側に位置する異常分散性ガラスが存在している。しかしながら、アッベ数が３５より小さい高分散ガラスでは、Ａ，Ｂを結んだ基準線１より下側に位置するものはない。そこで図１３においてＣ，Ｄを結んだ線を高分散ガラスにおける基準線２とすると、νｄが３５以下では基準線２近傍に位置するガラスは多いが、一部基準線２より下側に位置するものがある。特にＳ−ＬＡＨ７９はこの基準線２より下側に外れており高分散材料としては異常分散性を有するものである。このような高分散の割に部分分散比が小さい材料を第１レンズ群Ｌ１の負レンズに用いると望遠側の二次スペクトル低減が図れる。
このような第１レンズ群Ｌ１の構成において、異常分散ガラスを用いた負レンズをある程度の屈折力とすれば、第１レンズ群Ｌ１中の正レンズを異常分散ガラスとしなくても、従来第１レンズ群Ｌ１の正レンズのみに異常分散ガラスを用いていた構成と同様な二次スペクトル低減が可能となる。この場合、第１レンズ群Ｌ１の正レンズは屈折率の低い異常分散ガラスとしなくてもよいので、所望の屈折力に対し曲率を緩く（曲率半径を大きく）できるので薄くなり、第１レンズ群Ｌ１の小型化につながる。
また、第１レンズ群Ｌ１の正レンズに従来からあるように低分散の異常分散特性を有するガラス（図１３のνｄが６０以上で基準線１より上側に位置するガラス）を用いると、より二次スペクトルが低減できるのは言うまでもない。このように負レンズと正レンズ共に異常分散性を有するガラスを用いることにより、従来よりも二次スペクトル補正能力が高められる。よって二次スペクトルの要求性能を高画素の撮像素子へ対応して上げたり、望遠端の焦点距離を長焦点化してズーム比を上げたりすることが可能となる。
実施例２の第１レンズ群Ｌ１の接合レンズを構成する負レンズと正レンズにはいずれも異常分散性を有する材料である、株式会社オハラのＳ−ＬＡＨ７９、Ｓ−ＦＰＬ５１を用いており、二次スペクトルの補正力を高めている。参考例１の第１レンズ群Ｌ１の接合レンズを構成する負レンズと正レンズは、ＨＯＹＡ株式会社のＮＢＦＤ１５、株式会社オハラのＳ−ＦＰＬ５１である。参考例２の第１レンズ群Ｌ１の接合レンズを構成する負レンズと正レンズは、それぞれ株式会社オハラのＳ−ＬＡＨ７９、Ｓ−ＬＡＬ１４である。参考例３の第１レンズ群Ｌ１の接合レンズを構成する負レンズ、正レンズは株式会社オハラのＳ−ＬＡＨ７９、Ｓ−ＦＳＬ５である。参考例４の第１レンズ群Ｌ１の接合レンズを構成する負レンズ、正レンズは株式会社オハラのＳ−ＬＡＨ７９、Ｓ−ＦＰＬ５１である。
ここで、前述した条件式（１），（２）の技術的意味について説明する。
条件式（１）は、第１レンズ群中の負レンズのアッベ数を規定する条件である。条件式（１）の上限値を超えてアッベ数が大きくなると、分散が小さくなりすぎ、第１レンズ群Ｌ１の正レンズで発生する一次の色収差を補正するのが難しくなる。極端に第１レンズ群Ｌ１内の負レンズの屈折力を強めることなく一次の色消しを行うには、条件式（１）の範囲にある高分散材料を用いることが好ましい。
条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１中の負レンズの部分分散比を規定する式である。図１３において、θｇＦ１ｎ＝−０．００２７νｄ１ｎ＋０．６８となるのが線分Ｅであり、条件式（２）は図１３の線分Ｅより下側に位置することを意味する。線分Ｅは基準線２と同じ傾きを持つ線分であり、条件式（２）を満足する材料は基準線２近傍の材料に対して、ある程度の異常分散性を有するものである。条件式（２）の範囲外となる材料は、二次スペクトル低減のために必要な異常分散性を持たないものである。
次に各実施例のズームレンズが満足しているその他の条件について説明する。
第１レンズ群Ｌ１中の条件式（１），（２）を満足する材料で構成された負レンズの焦点距離をｆ１ｎ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の望遠端での焦点距離をｆｔ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、全系の広角端での焦点距離をｆｗ、第１レンズ群Ｌ１中で最もアッベ数の大きい正レンズのアッベ数をνｄ１ｐ、部分分散比をθｇＦ１ｐとするとき、
１．０＜｜ｆ１ｎ｜／ｆ１＜３．０ （３）
０．５＜ｆ１／ｆｔ≦０．６８５ （４）
０．３＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜０．８ （５）
−０．００２４＜（θｇＦ１ｎ−θｇＦ１ｐ）／（νｄ１ｎ−νｄ１ｐ） （６）
条件式（３）は、第１レンズ群Ｌ１の高分散かつ異常分散性を有する負レンズの焦点距離を規定する式である。上限を超えて高分散かつ異常分散性を有する負レンズの焦点距離が長くなりすぎると、すなわち負レンズの屈折力が弱くなりすぎると、高分散材料を用いても第１レンズ群Ｌ１内における一次の色収差が補正不足となる。下限を超えて負レンズの焦点距離が短くなりすぎると、すなわち負レンズの屈折力が強くなりすぎると、ペッツバール和が負側に大きくなり像面湾曲の発生が課題となる。
条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定する式である。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎると、望遠端における全系の全長が長くなり、小型化を図る上で不利となる。下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎる、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強すぎると、望遠端での球面収差の発生が顕著となりよくない。
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を規定する式である。上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎると、すなわち第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱すぎると、所望のズーム比を確保するための第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなるため、広角端における全系全長が大型化し、小型化の点で不利となる。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、すなわち第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強すぎると、ペッツバール和が負側に大きくなり像面湾曲の発生が課題となる。
条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１の負レンズと正レンズの部分分散比の関係を規定する式である。条件式（６）において（θｇＦ１ｎ−θｇＦ１ｐ）／（νｄ１ｎ−νｄ１ｐ）は、図１３において第１レンズ群Ｌ１の負レンズと正レンズのアッベ数と部分分散比から該当する点を結んだ線分の傾きを表すものであり、傾きが小さいほど二次スペクトルが低減される組み合わせとなる。下限を超えて傾きが大きくなりすぎると、条件式（１），（２）を満たす材料を負レンズに用いても、二次スペクトルを低減することが難しくなる。よって負レンズが条件式（１），（２）を満たした上で、正レンズは条件式（６）を満足するのが好ましい。
また、第１レンズ群の条件式（１），（２）を満足する材料で構成された負レンズは、その屈折率をＮ１ｎとするとき、
１．８５＜Ｎ１ｎ （７）
なる条件を満足することが好ましい。
条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の負レンズの屈折率を規定する式である。第１レンズ群Ｌ１の負レンズの屈折力が条件式（３）を満たす場合に、条件式（７）の下限を超えて屈折率が小さくなりすぎると、ペッツバール和が負側に大きくなりすぎ、像面湾曲の発生が課題となる。
更に前述の条件式のうち、条件式（２）は以下の範囲とすることがより好ましい。
θｇＦ１ｎ＜−０．００２７νｄ１ｎ＋０．６７６ （２ａ）
条件式（２ａ）は条件式（２）の定数項を変えたものであり、図１３の基準線２からより離れる条件となる。このような条件を満たすことにより第１レンズ群Ｌ１の負レンズは、より異常分散性の高い材料に限定されるため、二次スペクトル低減の効果が高まる。
次に上述した実施例１、２および参考例１〜４の数値データを示す。各数値データにおいて、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。ｉは物体側より数えた順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目の面と第（ｉ＋１）番目の面との軸上間隔、Ｎｉ，νｉ，θｇＦｉは各々第ｉ番目の材料のｄ線を基準とした屈折率、アッベ数、部分分散比である。θｇＦｉについては第１レンズ群を構成するレンズについてのみ示す。
非球面形状は、光の進行方向を正とし、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｂ〜Ｅ，Ａ′〜Ｄ′を各々非球面係数とするとき、
なる式で表している。
又前述の各条件式と各実施例および各参考例との関係を表１に示す。
（実施例１）
ｆ＝6.74〜 64.80 Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 3.80 ２ω＝52.9゜ 〜 5.9゜

R 1 = 45.818 D 1 = 1.30 N 1 = 2.003300 ν 1 = 28.3
R 2 = 26.799 D 2 = 4.30 N 2 = 1.487490 ν 2 = 70.2
R 3 = 1165.297 D 3 = 0.20
R 4 = 27.523 D 4 = 3.70 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 144.903 D 5 = 可変
R 6 = 40.613 D 6 = 0.80 N 4 = 1.834000 ν 4 = 37.2
R 7 = 7.384 D 7 = 3.68
R 8 = -30.183 D 8 = 0.70 N 5 = 1.772499 ν 5 = 49.6
R 9 = 23.730 D 9 = 0.86
R10 = 15.820 D10 = 1.90 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 69.378 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.04
R13 = 9.532 D13 = 3.00 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = 284.452 D14 = 2.60
R15 = 15.350 D15 = 0.70 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 8.422 D16 = 1.10
R17 = 48.546 D17 = 1.60 N 9 = 1.487490 ν 9 = 70.2
R18 = -39.980 D18 = 2.30
R19 = フレアカット D19 = 可変
R20 = 17.765 D20 = 2.70 N10 = 1.696797 ν10 = 55.5
R21 = -28.648 D21 = 0.70 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R22 = -887.256 D22 = 可変
R23 = ∞ D23 = 2.60 N12 = 1.516330 ν12 = 64.1
R24 = ∞

＼焦点距離 6.74 26.63 64.80
可変間隔＼
D 5 0.92 17.65 26.63
D11 27.64 8.41 1.93
D19 1.45 0.27 6.14
D22 5.00 10.27 3.75

非球面係数
第１３面
ｋ=9.08580e-02
Ｂ=-1.25669e-05 Ｃ=2.05092e-05 Ｄ=2.02174e-07 Ｅ=-3.51672e-10
Ａ’=-6.80016e-05 Ｂ’=-6.92855e-05 Ｃ’=-3.27871E-06 Ｄ’=0

θgF1＝0.598 θgF2＝0.530 θgF3＝0.543
（実施例２）
ｆ＝6.74〜 64.80 Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 3.80 ２ω＝52.9゜ 〜 5.9゜

R 1 = 45.907 D 1 = 1.40 N 1 = 2.003300 ν 1 = 28.3
R 2 = 27.592 D 2 = 5.00 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 =60726.963 D 3 = 0.20
R 4 = 27.979 D 4 = 3.90 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 147.199 D 5 = 可変
R 6 = 69.486 D 6 = 0.80 N 4 = 1.834000 ν 4 = 37.2
R 7 = 7.835 D 7 = 3.38
R 8 = -30.481 D 8 = 0.70 N 5 = 1.772499 ν 5 = 49.6
R 9 = 24.130 D 9 = 0.86
R10 = 16.616 D10 = 1.90 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 93.556 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.04
R13 = 9.526 D13 = 3.00 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = 329.095 D14 = 2.60
R15 = 15.349 D15 = 0.70 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 8.420 D16 = 1.10
R17 = 42.813 D17 = 1.60 N 9 = 1.487490 ν 9 = 70.2
R18 = -37.289 D18 = 2.30
R19 = フレアカット D19 = 可変
R20 = 15.846 D20 = 2.70 N10 = 1.696797 ν10 = 55.5
R21 = -32.767 D21 = 0.70 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R22 = 128.024 D22 = 可変
R23 = ∞ D23 = 2.60 N12 = 1.516330 ν12 = 64.1
R24 = ∞

＼焦点距離 6.74 25.05 64.80
可変間隔＼
D 5 0.92 16.76 25.32
D11 28.66 10.32 4.26
D19 3.03 2.94 9.91
D22 5.00 9.18 1.56

非球面係数
第１３面
ｋ=7.37802e-02
Ｂ=-2.12673e-06 Ｃ=1.96441e-05 Ｄ=2.46908e-07 Ｅ=-8.17943e-10
Ａ’=-8.95231e-05 Ｂ’=-6.71741e-05 Ｃ’=-3.38043E-06 Ｄ’=0

θgF1＝0.598 θgF2＝0.538 θgF3＝0.543
（参考例１）
ｆ＝6.73〜 64.88 Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 3.80 ２ω＝52.9゜ 〜 5.9゜

R 1 = 62.074 D 1 = 1.40 N 1 = 1.806100 ν 1 = 33.3
R 2 = 26.099 D 2 = 5.00 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = 8344.037 D 3 = 0.20
R 4 = 28.137 D 4 = 3.90 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 166.588 D 5 = 可変
R 6 = 54.369 D 6 = 0.80 N 4 = 1.834000 ν 4 = 37.2
R 7 = 7.774 D 7 = 3.42
R 8 = -31.133 D 8 = 0.70 N 5 = 1.772499 ν 5 = 49.6
R 9 = 27.337 D 9 = 0.86
R10 = 16.657 D10 = 1.90 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 78.428 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 1.04
R13 = 9.807 D13 = 3.00 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = 104.757 D14 = 2.60
R15 = 13.373 D15 = 0.70 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 8.401 D16 = 1.10
R17 = 75.057 D17 = 1.60 N 9 = 1.487490 ν 9 = 70.2
R18 = -39.378 D18 = 2.30
R19 = フレアカット D19 = 可変
R20 = 17.525 D20 = 2.70 N10 = 1.696797 ν10 = 55.5
R21 = -23.817 D21 = 0.70 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R22 = -1527.617 D22 = 可変
R23 = ∞ D23 = 2.60 N12 = 1.516330 ν12 = 64.1
R24 = ∞

＼焦点距離 6.73 26.76 64.88
可変間隔＼
D 5 0.92 18.84 28.38
D11 29.34 8.92 1.88
D19 1.93 0.61 5.91
D22 5.00 10.41 4.46

非球面係数
第１３面
ｋ=-2.31845e-01
Ｂ=2.00369e-05 Ｃ=1.60537e-05 Ｄ=4.05874e-07 Ｅ=-3.07187e-09
Ａ’=-6.48963e-05 Ｂ’=-4.81856e-05 Ｃ’=-3.57450E-06 Ｄ’=0

θgF1＝0.588 θgF2＝0.538 θgF3＝0.543
（参考例２）
ｆ＝7.40〜 49.93 Ｆｎｏ＝ 2.45 〜 3.60 ２ω＝74.2゜ 〜 12.8゜

R 1 = 69.953 D 1 = 1.80 N 1 = 2.003300 ν 1 = 28.3
R 2 = 38.458 D 2 = 5.40 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = 240.106 D 3 = 0.20
R 4 = 42.228 D 4 = 4.00 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 5 = 213.904 D 5 = 可変
R 6 = 65.018 D 6 = 1.10 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 9.570 D 7 = 4.51
R 8 = -92.182 D 8 = 0.90 N 5 = 1.712995 ν 5 = 53.9
R 9 = 20.596 D 9 = 1.41
R10 = 34.712 D10 = 3.30 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.9
R11 = -24.754 D11 = 0.42
R12 = -16.223 D12 = 0.80 N 7 = 1.882997 ν 7 = 40.8
R13 = -52.307 D13 = 可変
R14 = 絞り D14 = 0.80
R15 = 10.752 D15 = 4.00 N 8 = 1.743300 ν 8 = 49.3
R16 = -1517.334 D16 = 4.00 N 9 = 1.647689 ν 9 = 33.8
R17 = 9.583 D17 = 1.43
R18 = 67.785 D18 = 0.80 N10 = 1.603420 ν10 = 38.0
R19 = 10.688 D19 = 4.60 N11 = 1.496999 ν11 = 81.5
R20 = -26.644 D20 = 2.00
R21 = 18.138 D21 = 3.00 N12 = 1.433870 ν12 = 95.1
R22 = -148.961 D22 = 可変
R23 = 23.486 D23 = 2.80 N13 = 1.772499 ν13 = 49.6
R24 = -61.733 D24 = 0.90 N14 = 1.846660 ν14 = 23.9
R25 = 160.586 D25 = 2.00
R26 = ∞ D26 = 2.40 N15 = 1.516330 ν15 = 64.1
R27 = ∞

＼焦点距離 7.40 24.23 49.93
可変間隔＼
D 5 1.50 22.11 33.24
D13 21.74 7.07 2.62
D22 3.68 18.43 27.59

非球面係数
第１０面
ｋ=-5.22197e+00
Ｂ=6.20671e-05 Ｃ=-2.94467e-07 Ｄ=-2.08546e-09 Ｅ=-1.51298e-10
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0
第１１面
ｋ=1.69413e+00
Ｂ=-5.28431e-06 Ｃ=-2.59025e-07 Ｄ=-1.09156e-08 Ｅ=-2.01132e-12
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0
第１５面
ｋ=-4.58147e-01
Ｂ=-1.97178e-05 Ｃ=3.87206e-08 Ｄ=0.00000e+00 Ｅ=0.00000e+00
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0

θgF1＝0.598 θgF2＝0.543 θgF3＝0.542
（参考例３）
ｆ＝10.70〜 52.00 Ｆｎｏ＝ 2.47 〜 3.60 ２ω＝73.6゜ 〜 17.5゜

R 1 = 86.597 D 1 = 2.20 N 1 = 2.003300 ν 1 = 28.3
R 2 = 60.933 D 2 = 8.00 N 2 = 1.487490 ν 2 = 70.2
R 3 = 575.874 D 3 = 0.20
R 4 = 57.564 D 4 = 5.00 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 152.745 D 5 = 可変
R 6 = 69.553 D 6 = 1.50 N 4 = 1.743997 ν 4 = 44.8
R 7 = 12.681 D 7 = 7.70
R 8 = -87.086 D 8 = 1.20 N 5 = 1.712995 ν 5 = 53.9
R 9 = 31.485 D 9 = 0.20
R10 = 19.959 D10 = 4.80 N 6 = 1.805181 ν 6 = 25.4
R11 = 205.190 D11 = 0.70
R12 = -189.317 D12 = 1.05 N 7 = 1.603420 ν 7 = 38.0
R13 = 46.681 D13 = 可変
R14 = 絞り D14 = 1.40
R15 = -25.412 D15 = 0.70 N 8 = 1.800999 ν 8 = 35.0
R16 = 21.168 D16 = 3.80 N 9 = 1.693501 ν 9 = 53.2
R17 = -21.644 D17 = 0.12
R18 = 40.587 D18 = 3.20 N10 = 1.719995 ν10 = 50.2
R19 = -49.292 D19 = 可変
R20 = -31.010 D20 = 2.05 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R21 = -16.841 D21 = 0.75 N12 = 1.638539 ν12 = 55.4
R22 = -4955.327 D22 = 可変
R23 = -200.777 D23 = 3.00 N13 = 1.583126 ν13 = 59.4
R24 = -43.989 D24 = 1.40
R25 = -29.407 D25 = 1.10 N14 = 1.846660 ν14 = 23.9
R26 = -880.863 D26 = 5.40 N15 = 1.516330 ν15 = 64.1
R27 = -25.603 D27 = 0.20
R28 = 92.993 D28 = 5.60 N16 = 1.438750 ν16 = 95.0
R29 = -36.192 D29 = 0.20
R30 = 98.165 D30 = 3.80 N17 = 1.438750 ν17 = 95.0
R31 = -88.335 D31 = 2.00
R32 = ∞ D32 = 30.00 N18 = 1.516330 ν18 = 64.1
R33 = ∞

＼焦点距離 10.70 24.64 52.00
可変間隔＼
D 5 1.30 26.39 44.92
D13 31.71 13.20 3.63
D19 2.41 13.01 24.00
D22 23.75 13.15 2.16

非球面係数
第２３面
ｋ=1.65286e+02
Ｂ=-1.15849e-05 Ｃ=7.11620e-09 Ｄ=-6.41580e-11 Ｅ=3.01107e-13
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0

θgF1＝0.598 θgF2＝0.530 θgF3＝0.543
（参考例４）
ｆ＝7.41〜 72.52 Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 3.58 ２ω＝63.1゜ 〜 7.2゜

R 1 = 82.056 D 1 = 1.80 N 1 = 2.003300 ν 1 = 28.3
R 2 = 44.777 D 2 = 7.00 N 2 = 1.496999 ν 2 = 81.5
R 3 = -135.275 D 3 = 0.20
R 4 = 33.670 D 4 = 3.90 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 84.120 D 5 = 可変
R 6 = 66.631 D 6 = 1.00 N 4 = 1.834807 ν 4 = 42.7
R 7 = 9.527 D 7 = 5.70
R 8 = -29.340 D 8 = 0.85 N 5 = 1.693501 ν 5 = 53.2
R 9 = -2211.790 D 9 = 0.55
R10 = 16.193 D10 = 3.50 N 6 = 1.846660 ν 6 = 23.8
R11 = -1439.057 D11 = 0.75 N 7 = 1.834807 ν 7 = 42.7
R12 = 22.440 D12 = 可変
R13 = 絞り D13 = 2.30
R14 = 84.265 D14 = 2.20 N 8 = 1.696797 ν 8 = 55.5
R15 = -57.073 D15 = 0.80
R16 = 51.890 D16 = 2.90 N 9 = 1.603112 ν 9 = 60.6
R17 = -18.152 D17 = 0.60 N10 = 1.846660 ν10 = 23.8
R18 = -38.609 D18 = 可変
R19 = -23.221 D19 = 2.10 N11 = 1.688931 ν11 = 31.1
R20 = -12.964 D20 = 0.70 N12 = 1.516330 ν12 = 64.1
R21 = 84.262 D21 = 可変
R22 = 36.632 D22 = 3.00 N13 = 1.696797 ν13 = 55.5
R23 = -37.800 D23 = 0.20
R24 = 17.310 D24 = 3.20 N14 = 1.487490 ν14 = 70.2
R25 = -46.830 D25 = 0.70 N15 = 1.761821 ν15 = 26.5
R26 = 21.385 D26 = 1.00
R27 = 143.259 D27 = 1.80 N16 = 1.583126 ν16 = 59.4
R28 = -60.970 D28 = 可変
R29 = ∞ D29 = 3.06 N17 = 1.516330 ν17 = 64.2
R30 = ∞

＼焦点距離 7.41 29.98 72.52
可変間隔＼
D 5 1.00 23.75 34.45
D12 35.25 12.50 1.80
D18 2.87 10.36 7.33
D21 13.25 2.39 6.64
D28 5.00 8.38 7.16

非球面係数
第１９面
ｋ=-6.05759e-01
Ｂ=-1.24549e-05 Ｃ=-2.17570e-07 Ｄ=5.45193e-09 Ｅ=0.00000e+00
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0
第２８面
ｋ=-1.00022e+01
Ｂ=2.71750e-05 Ｃ=-1.89532e-07 Ｄ=3.70239e-09 Ｅ=0.00000e+00
Ａ’=0 Ｂ’=0 Ｃ’=0 Ｄ’=0

θgF1＝0.598 θgF2＝0.538 θgF3＝0.543

次に実施例１、２および参考例１〜４のズームレンズを撮影光学系として用いた光学機器の実施例を、図１４，１５を用いて説明する。
図１４は、本発明のズームレンズをビデオカメラに用いた例である。図１４において、１０はカメラ本体、１１は実施例１、２および参考例１〜４のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって形成される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）、１３は固体撮像素子１２が受光した被写体像を記録するメモリ、１４は被写体像を観察するためのファインダーである。ファインダー１４としては、光学ファインダーや液晶パネル等の表示素子に表示された被写体像を観察するタイプのファインダーが考えられる。
図１５は、本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラに用いた例である。図１５において、２０はカメラ本体、２１は実施例１、２および参考例１〜４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ーである。
このように本発明のズームレンズをビデオカメラや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のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例１のズームレンズの諸収差図である。 実施例２のズームレンズのレンズ断面図である。 実施例２のズームレンズの諸収差図である。 参考例１のズームレンズのレンズ断面図である。 参考例１のズームレンズの諸収差図である。 参考例２のズームレンズのレンズ断面図である。 参考例２のズームレンズの諸収差図である。 参考例３のズームレンズのレンズ断面図である。 参考例３のズームレンズの諸収差図である。 参考例４のズームレンズのレンズ断面図である。 参考例４のズームレンズの諸収差図である。 アッベ数νｄと部分分散比θｇＦの関係を示すグラフである。 ビデオカメラの要部概略図である。 デジタルスチルカメラの要部概略図である。
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
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
Ｇ ガラスブロック

Claims (6)

  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、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成り、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は大きくなり、前記第２レンズ群と前記開口絞りの間隔は小さくなるズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は負レンズを有し、該負レンズを構成する材料の屈折率をＮ１ｎ、アッベ数をνｄ１ｎ、部分分散比をθｇＦ１ｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
    １．８５＜Ｎ１ｎ
    νｄ１ｎ＜３５
    θｇＦ１ｎ＜−０．００２７νｄ１ｎ＋０．６８０
    ０．５＜ｆ１／ｆｔ≦０．６８５
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記負レンズの焦点距離をｆ１ｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
    １．０＜｜ｆ１ｎ｜／ｆ１＜３．０
    なる条件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. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、全系の広角端での焦点距離をｆｗ、全系の望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．３＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜０．８
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 前記第１レンズ群中の最もアッベ数の大きい正レンズを構成する材料のアッベ数をνｄ１ｐ、部分分散比をθｇＦ１ｐとするとき、
    −０．００２４＜（θｇＦ１ｎ−θｇＦ１ｐ）／（νｄ１ｎ−νｄ１ｐ）
    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。
  5. 光電変換素子上に像を形成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. 請求項１乃至５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光電変換素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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