JP6588794B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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ＴＶカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮影系に好適なものである。

近年、高画質で被写界深度の浅い画を得る為に固体撮像素子の大型化が普及してきたが、カメラシステム全体の大型化を避ける為、ズームレンズはより一層の小型化が求められている。特に広角端の画角が広いズームレンズは前玉径が大きくなり易く、重量への影響も大きい事から、前玉径が小さく広角なズームレンズが望まれている。

従来から、小型で変倍比を効率良く確保出来るズームレンズとして、物体側より順に正、負、正の屈折力を有するレンズ群を配するズームレンズが知られている。また、広角化した際に前玉径が小さい、物体側より順に負、正の屈折力を有するレンズ群を配するズームレンズも知られている。

例えば、特許文献１では物体側より順に正、負、正、正の屈折力を有するレンズ群を配し、第１レンズ群と第３レンズ群が固定で、広角端の半画角が４４度程度のズームレンズが開示されている。特許文献２では物体側から像側へ負、正、負、正、負、正の屈折力を有するレンズ群を配し、第１群と第３群と第６群が固定で、広角端の半画角が４１度程度のズームレンズが開示されている。

特開２００９−９２９２２号公報 特開２００７−１９３１７３号公報

正の屈折力を有する第１レンズ群がズーミングに際して固定で、負の屈折力を有する第２レンズ群を像側へ移動させてズーミングを行なうズームレンズは、中間焦点距離の軸外光線が第１レンズ群内の有効径決定に影響する。その為、特許文献１では、第２レンズ群以降の合成焦点距離を望遠化し、第１レンズ群と第２レンズ群間の軸外光線角度を緩やかにして、第１レンズ群の有効径増大を抑制している。第２レンズ群以降は望遠化しているが、第１レンズ群の主点を像側へ寄せてズームレンズ全系の焦点距離は広角化されている。しかしながら、第１レンズ群の主点を像側へ寄せる為に第１レンズ群の構成枚数が６〜７枚と多く、重くなってしまう。

特許文献２では最も物体側を負の屈折力を有するレンズ群としている為、第１レンズ群の構成枚数が少ないまま、第２レンズ群移行を望遠化しても、ズームレンズ全系は広角化されている。但し、ズーミングに際して絞り後ろの第４レンズ群を物体側へ大きく移動させている為、３倍のズーム比に対して望遠端のＦ値が４．７〜５．１程度と大きい（暗い）。

本発明は、例えば、小型軽量、小Ｆ値、および広角の点で有利なズームレンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を有し、ズーミングのために隣接するレンズ群の各組の間隔が変化するように構成され、前記第１レンズ群は、ズーミングのためには移動せず、前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、光軸の方向における、広角端での前記第２レンズ群の位置と、望遠端での前記第２レンズ群の位置との差をＭ２とし、光軸の方向における、広角端での前記第４レンズ群の位置と、望遠端での前記第４レンズ群の位置との差をＭ４とし、ここで、Ｍ２は、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第２レンズ群が像側へ移動する場合に、正の符号とし、Ｍ４は、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第４レンズ群が像側へ移動する場合に、正の符号として、
０．５０＜Ｍ４／Ｍ２＜０．９５…（１）
なる条件式を満足することを特徴とする

本発明によれば、例えば、小型軽量、小Ｆ値、および広角の点で有利なズームレンズを提供することができる。

数値実施例１の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例１の広角端における収差図である。 数値実施例１の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例１の望遠端における収差図である。 数値実施例２の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例２の広角端における収差図である。 数値実施例２の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例２の望遠端における収差図である。 数値実施例３の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例３の広角端における収差図である。 数値実施例３の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例３の望遠端における収差図である。 数値実施例４の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例４の広角端における収差図である。 数値実施例４の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例４の望遠端における収差図である。 数値実施例５の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例５の広角端における収差図である。 数値実施例５の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例５の望遠端における収差図である。 数値実施例６の光学系のレンズ断面図である。 数値実施例６の広角端における収差図である。 数値実施例６の中間焦点距離における収差図である。 数値実施例６の望遠端における収差図である。 本発明の撮像装置の実施形態を説明する為の図である。

本発明の効果を得る為に、ズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を有する構成としている。最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群を配し、広角化しても前玉径増加を抑制している。第１〜６レンズ群に負の屈折力を有するレンズ群と正の屈折力を有するレンズ群を交互に配する事で、各群の間隔変化で効率良く変倍可能な構成としている。

ズーミングに際し、第１、２、３、４、５、６レンズ群のうち隣接するレンズ群の間隔を変化させる構成を有するが、重い第１レンズ群は固定とし、ズーミングに必要な駆動力の増加を防いでいる。ズーミングのためには移動しない第１レンズ群との間隔を変化させてズーミングする為に第２レンズ群は移動させている。移動する第２レンズ群の像側に位置する第３レンズ群は固定でも移動しても良い。第３レンズ群が固定していても効率良くズーミングする為に第４レンズ群を移動させている。第４レンズ群と第５レンズ群の間隔変化でズーミング時の球面収差と像面湾曲を補正する為、第５レンズも移動させている。移動する第５レンズの像側に配されるレンズ群は変倍への寄与は小さく、固定のレンズ群があっても全て移動しても良い。

更に、以下の条件式を満足している。
０．５０＜Ｍ４／Ｍ２＜０．９５ …（１）
但し、Ｍ２は第２レンズ群の広角端と望遠端の光軸方向の位置差、Ｍ４は第４レンズ群の広角端と望遠端の光軸方向の位置差、Ｍ２、Ｍ４は広角端に対して望遠端で像側に位置する場合に正の符号とする。

条件式（１）は第２レンズ群と第４レンズ群それぞれの群の広角端と望遠端の位置差の比を規定した式である。条件式（１）の上限値を超えた場合、広角端側で第４レンズ群の移動により生じる像面湾曲の変動が大きくなってしまう。逆に下限値を超えた場合、広角端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増加して入射瞳が長くなり、前玉径が大きくなり好ましくない。

以上で本発明の目的は達成されるが、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
−１．０＜ＭＤ４５／Ｍ４＜１．０ …（２）
但し、ＭＤ４５はズーミング時の第４レンズ群と第５レンズ群の間隔変化であり、望遠端の第４レンズ群と第５レンズ群の間隔から広角端の第４レンズ群と第５レンズ群の間隔を減算した値である。

条件式（２）はズーミング時の第４レンズ群と第５レンズ群の間隔変化と、第４レンズ群の広角端と望遠端の位置差との比を規定した式である。条件式（２）の上限値を超えた場合、中間焦点距離から望遠端での像面湾曲変動が大きくなる。逆に下限値を超えた場合、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔変化がズーミングの妨げになり好ましくない。

また、本発明は、第１レンズ群内の一部でフォーカスを行なうのが望ましい。
固定の第１レンズ群内でフォーカスする事で、ズーミング位置によらずフォーカス群の移動量が一定となり、簡素な鏡筒構造でもズーミング位置によらずマニュアル操作時の操作環の回転角を一定にする事が出来る。また、製造誤差が生じた際、第１レンズ以外の群の焦点距離誤差があってもフォーカスの移動量は変化しない為、無限遠から所望の被写体距離までの操作環の回転角の製造誤差も少ない。

また、本発明は、第１レンズ群は５枚以下からなる望ましい。
第１レンズ群は径が大きい為、枚数が多いと重くなり好ましくない。

また、本発明は、第３レンズ群は複数の負レンズを有するのが望ましい。
本発明では、特に、第１〜４レンズ群の間隔変化による変倍作用が大きい。第１レンズ群は軽量化の為に構成枚数を抑えるのが望ましく、第１レンズ群で発生する諸収差を抑制するには負の屈折力は第３レンズ群と分担される。負の屈折力を有する第３レンズ群は諸収差を良好に補正する為に複数の負レンズを有するのが望ましい。

また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
−２．５＜ｆ１／ｆｗ＜−１．５ …（３）
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆｗはズームレンズの広角端の焦点距離である。

条件式（３）は第１レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定した式である。条件式（３）の上限値を超えた場合、ズーミング時に歪曲収差の変動が大きくなる。逆に下限値を超えた場合、入射瞳が長くなる為に前玉径が大きくなり好ましくない。

また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
０．５＜ｆ１／ｆ３＜２．０ …（４）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離である。

条件式（４）は第１レンズ群と第３レンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（４）の上限値を超えた場合、入射瞳が長くなる為に前玉径が大きくなり好ましくない。逆に下限値を超える場合、ズーミング時に歪曲収差の変動が大きくなる、または、第３レンズ群の径が大きくなり好ましくない。

また、本発明は、絞りを第３レンズ群に近接して配するのが望ましい。
第２レンズ群より物体側、もしくは、第２レンズ群と第３レンズ群の間で第３レンズ群よりも第２レンズ群に近い位置に絞りを配すると、望遠端でＦ値を明るくするには絞り径が大きくなり好ましくない。第４レンズ群より像側、もしくは、第３レンズ群と第４レンズ群の間で第３レンズ群よりも第４レンズ群に近い位置に絞りを配すると、小絞りでも使用出来る様に絞り中心に光線を通すには前玉径が大きくなり好ましくない。

なお、条件式（１）〜（４）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
０．５１＜Ｍ４／Ｍ２＜０．９１ …（１ａ）
−０．５＜ＭＤ４５／Ｍ４＜０．５ …（２ａ）
−２．４＜ｆ１／ｆｗ＜−１．６ …（３ａ）
０．６＜ｆ１／ｆ３＜１．８ …（４ａ）
更に条件式（２ａ）の数値範囲は以下の如く特定するのが望ましい。
−０．１＜ＭＤ４５／Ｍ４＜０．３ …（２ｂ）

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１、５、９、１３、１７、２１は、後述する数値実施例１〜６のレンズ断面図、図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６、１８〜２０、２２〜２４はそれぞれ各数値実施例の収差図である。図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６、１８〜２０、２２〜２４において、図２、６、１０、１４、１８、２２は広角端における収差図、図３、７、１１、１５、１９、２３は中間焦点距離における収差図、図４、８、１２、１６、２０、２４は望遠端における収差図である。収差図において、ｄ、ｇはｄ線及びｇ線、Ｍ、Ｓ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１、５、９、１３、１７、２１のレンズ断面図において、Ｌ１〜Ｌ７はそれぞれ第１〜７レンズ群、ＳＰは絞り、ＳＰ２は開放Ｆ値を決定する為に開口径を変化させる補助絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック、Ｉは像面である。

実施例１〜６のいずれも、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を有する。

補助絞りを有している実施例は、補助絞りの用いずに絞りの開放径をズーミング位置によって変化させても良い。本実施形態においては、広角端から望遠端へのズーミングに際して、図１、５、９、１３、１７、２１の矢印のように各群を移動させている。実施例１〜６のいずれも、ズーミングに際して第１レンズ群はズーミングのためには移動せず、ズーミングに際して第２、４、５レンズ群が移動する。実施例１、３〜６では、ズーミングに際して第３レンズ群も移動する。実施例４、６では、第６レンズ群もズーミングに際して移動する。実施例６では、第６レンズ群の像側に正の屈折力を有し移動しない第７レンズ群が配置されている。各実施例において、第１レンズ群内の最も像側に配された２枚のレンズでフォーカシングを行なっている。また、最終レンズ群もしくは最終レンズ群内の一部を光軸方向に移動させる事でバックフォーカスの調整が可能である。数値実施例４ではズーミングに際して最も像側のレンズ群を移動させているが、ズーミング位置によらずバックフォーカスの調整量を一定にするには、最も像側のレンズ群はズーミングのためには移動しないことが望ましい。

以下に本発明の数値実施例を記載する。
数値実施例において、ｒｉは物体側より順に第ｉ目の面の曲率半径、ｄｉ第ｉ目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。面番号の右に＊が付されている面は非球面であることを意味する。

非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１としたとき、

なる式で表している。また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。
半画角は光線追跡で求めた値である。ＢＦはバックフォーカスである。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 81.702 2.53 1.58313 59.4
2 29.022 22.73
3 -89.939 1.80 1.80100 35.0
4 66.192 0.17
5 62.847 5.68 1.95906 17.5
6 183.160 (可変)
7 166.621 1.66 1.92286 18.9
8 49.790 5.06 1.80400 46.6
9 -120.403 0.17
10 66.654 3.93 1.59522 67.7
11 -195.409 0.17
12 45.207 4.44 1.49700 81.5
13 -786.170 (可変)
14(補助絞り)∞ 1.50
15 -69.607 0.81 1.77250 49.6
16 36.952 2.32
17 -39.631 0.82 1.81600 46.6
18 36.997 2.84 1.92286 18.9
19 -190.184 2.40
20(絞り) ∞ (可変)
21 56.892 0.91 1.77377 47.2
22 21.416 5.84 1.53775 74.7
23 -55.593 0.17
24* 28.671 3.91 1.49710 81.6
25* -135.524 (可変)
26 100.833 3.59 1.67790 50.7
27 -42.974 0.38
28 -83.876 0.97 1.65412 39.7
29 20.466 (可変)
30 61.493 6.38 1.49700 81.5
31 -45.013 0.17
32 -56.595 1.30 1.80000 29.8
33 -142.912 (可変)
34 ∞ 2.39 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 3.15206e+000 A 4= 1.33089e-006 A 6=-3.38383e-010 A 8= 1.34709e-013

第24面
K = 8.65366e-001 A 4=-3.98379e-006 A 6=-1.55066e-008 A 8= 2.49943e-011

第25面
K =-1.34843e+002 A 4= 1.97851e-006 A 6= 8.22794e-009 A 8= 1.23339e-011

各種データ
ズーム比 4.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.09 37.67 88.13
Fナンバー 3.77 4.12 4.12
半画角 39.29 21.45 9.53
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 194.31 194.31 194.31
BF 38.62 38.62 38.62

d 6 44.48 22.90 1.31
d13 0.94 8.35 24.67
d20 18.79 10.11 1.93
d25 5.93 4.43 9.22
d29 2.89 27.24 35.89
d33 36.05 36.05 36.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -36.97
2 7 31.04
3 14 -22.02
4 21 30.78
5 26 -61.34
6 30 95.19
7 34 ∞

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 73.767 2.59 1.58313 59.4
2 28.168 27.10
3 -95.905 1.81 1.83220 40.1
4 64.568 0.17
5 60.831 7.18 1.80518 25.4
6 49037.922 (可変)
7 157.597 1.72 1.92286 18.9
8 58.496 5.65 1.71300 53.9
9 -74.060 0.17
10 42.512 4.73 1.55332 71.7
11 -563.367 (可変)
12(補助絞り)∞ 1.50
13 -52.447 0.76 1.81600 46.6
14 59.817 1.43
15 -51.314 0.78 1.81600 46.6
16 47.112 1.97 1.95906 17.5
17 -490.490 2.60
18(絞り) ∞ (可変)
19 90.247 0.92 1.67003 47.2
20 32.179 4.95 1.53775 74.7
21 -45.065 0.17
22* 26.130 5.07 1.49710 81.6
23* -244.813 (可変)
24 -85.693 2.56 1.43875 94.9
25 -32.297 0.21
26 199.442 1.20 1.58144 40.8
27 19.430 (可変)
28* 55.631 3.81 1.49700 81.5
29* -56.164 0.36
30 -42.475 1.07 1.72000 43.7
31 -120.913 0.49
32 -864.180 1.13 1.90270 31.0
33 116.836 0.20
34 87.516 3.80 1.51633 64.1
35 -95.552 (可変)
36 ∞ 2.39 1.51633 64.1
37 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.83165e+000 A 4= 8.24581e-007 A 6= 2.84829e-010 A 8=-2.57868e-013

第22面
K = 2.93779e-001 A 4=-1.13092e-006 A 6= 4.39126e-010 A 8= 5.19975e-011

第23面
K = 2.37223e+002 A 4= 1.61615e-005 A 6= 1.08580e-008 A 8= 9.30626e-011

第28面
K =-2.71840e+000 A 4= 1.40833e-006 A 6=-1.63246e-008 A 8= 6.42849e-011

第29面
K = 3.69542e+000 A 4=-1.34250e-006 A 6=-1.30399e-008 A 8= 5.45234e-011

各種データ
ズーム比 4.13
広角 中間 望遠
焦点距離 18.54 39.78 76.49
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 38.60 20.41 10.95
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 194.06 194.06 194.06
BF 39.51 39.51 39.51

d 6 37.87 20.78 3.69
d11 0.93 18.02 35.11
d18 19.81 9.75 2.25
d23 6.80 6.66 11.58
d27 3.04 13.24 15.82
d35 36.94 36.94 36.94

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -42.55
2 7 39.20
3 12 -24.66
4 19 28.14
5 24 -54.47
6 28 107.70
7 36 ∞

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 114.036 2.49 1.67790 55.3
2 31.929 15.77
3 -78.982 1.97 1.78800 47.4
4 60.053 0.17
5 61.019 3.04 1.92286 18.9
6 112.720 1.17
7 129.329 6.38 1.48749 70.2
8 -83.157 0.17
9 363.415 1.75 1.95906 17.5
10 144.579 (可変)
11 310.282 1.35 1.92286 18.9
12 56.186 5.15 1.88300 40.8
13 -98.115 0.44
14 46.056 4.38 1.82080 42.7
15 50345.024 (可変)
16(絞り) ∞ 1.50
17 -70.852 1.11 1.91082 35.3
18 42.762 3.29
19 -50.084 1.29 1.53775 74.7
20 52.883 4.12 1.95906 17.5
21 -149.787 (可変)
22 257.828 1.11 1.59551 39.2
23 32.686 5.72 1.53775 74.7
24 -64.949 0.17
25* 27.663 4.57 1.49710 81.6
26* -307.240 (可変)
27 -68.329 2.94 1.43700 95.1
28 -42.165 0.17
29 74.117 1.12 1.74000 28.3
30 23.825 (可変)
31* 95.468 5.35 1.49700 81.5
32* -58.796 0.17
33 -49.493 1.54 1.85478 24.8
34 -423.360 0.99
35 271.563 5.15 1.85150 40.8
36 -59.108 (可変)
37 ∞ 2.39 1.51633 64.1
38 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 7.90337e+000 A 4= 1.90544e-006 A 6=-6.74990e-010 A 8= 1.87170e-013

第25面
K = 9.07882e-002 A 4=-1.59091e-006 A 6= 4.76103e-009 A 8=-5.70617e-012

第26面
K = 1.31523e+002 A 4= 7.23595e-006 A 6= 7.80231e-009 A 8=-3.13907e-012

第31面
K =-2.29855e+000 A 4=-4.08764e-006 A 6=-3.49182e-009 A 8= 6.07345e-012

第32面
K =-1.03267e+000 A 4=-3.81370e-006 A 6=-3.94685e-009 A 8= 6.64729e-012

各種データ
ズーム比 3.02
広角 中間 望遠
焦点距離 15.97 27.11 48.20
Fナンバー 2.63 2.63 2.63
半画角 42.83 28.63 17.07
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 193.18 193.18 193.18
BF 36.20 36.20 36.20

d10 43.20 25.05 6.90
d15 1.41 8.71 21.26
d21 20.92 12.17 4.61
d26 3.16 1.32 3.25
d30 3.73 25.17 36.39
d36 33.63 33.63 33.63

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -36.10
2 11 34.77
3 16 -34.26
4 22 35.52
5 27 -59.00
6 31 63.46
7 37 ∞

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 101.966 2.60 1.65844 50.9
2 28.875 13.02
3 -70.075 1.65 1.82080 42.7
4 65.465 0.17
5 63.828 2.21 1.92286 18.9
6 112.038 2.06
7 109.686 5.12 1.48749 70.2
8 -83.194 0.17
9 194.993 1.51 1.92286 18.9
10 95.187 (可変)
11 176.062 1.13 1.92286 18.9
12 53.194 3.51 1.91650 31.6
13 -147.006 1.05
14 45.073 2.82 1.75700 47.8
15 377.147 (可変)
16(補助絞り)∞ 1.50
17 -78.508 0.77 1.85025 30.1
18 44.753 2.61
19 -65.341 0.81 1.51633 64.1
20 55.798 2.19 1.95906 17.5
21 -131.416 2.32
22(絞り) ∞ (可変)
23 749.168 0.86 1.76182 26.5
24 40.283 3.20 1.53775 74.7
25 -76.383 0.17
26* 31.815 7.12 1.49710 81.6
27* -217.663 (可変)
28 -59.592 1.34 1.43875 94.9
29 -41.199 0.48
30 59.123 1.21 1.68893 31.1
31 25.501 (可変)
32* 86.512 7.35 1.49700 81.5
33* -69.543 0.74
34 -48.004 1.19 1.91650 31.6
35 -278.443 1.97
36 166.130 3.59 1.83481 42.7
37 -65.316 (可変)
38 ∞ 2.39 1.51633 64.1
39 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 8.12321e+000 A 4= 2.11802e-006 A 6=-8.90132e-010 A 8= 4.31892e-014

第26面
K = 2.94657e-001 A 4=-1.70311e-006 A 6= 6.12641e-009 A 8= 5.47472e-012

第27面
K = 1.32110e+002 A 4= 5.96444e-006 A 6= 1.09325e-008 A 8= 2.22197e-011

第32面
K = 8.13086e+000 A 4=-5.92042e-006 A 6=-4.43610e-009 A 8=-6.39210e-011

第33面
K = 2.84396e+000 A 4=-3.92304e-006 A 6=-3.20331e-009 A 8=-5.56953e-011

各種データ
ズーム比 2.99
広角 中間 望遠
焦点距離 18.54 30.01 55.50
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 38.60 26.25 14.93
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 194.23 194.23 194.23
BF 39.73 38.78 39.96

d10 46.61 26.73 6.85
d15 6.10 14.06 30.32
d22 20.91 13.48 2.69
d27 1.71 5.14 28.69
d31 2.77 19.63 9.32
d37 37.15 36.20 37.38

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -32.26
2 11 38.77
3 16 -46.68
4 23 48.96
5 28 -84.81
6 32 67.92
7 38 ∞

（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 98.617 2.74 1.69350 50.8
2 29.635 15.88
3 -78.660 1.83 1.72916 54.7
4 56.707 0.19
5 57.157 3.01 1.92286 18.9
6 129.576 2.40
7 149.841 5.25 1.48749 70.2
8 -75.492 0.87
9 272.710 1.84 1.95906 17.5
10 142.283 (可変)
11 475.033 1.44 1.92286 18.9
12 56.331 5.36 1.88300 40.8
13 -83.422 0.60
14 49.207 2.94 1.81600 46.6
15 26064.287 (可変)
16(補助絞り)∞ 1.50
17 -68.661 0.68 1.95375 32.3
18 44.507 2.00
19 -38.502 0.70 1.61800 63.3
20 44.457 2.43 1.95906 17.5
21 -177.324 2.48
22(絞り) ∞ (可変)
23 1246.198 0.98 1.73800 32.3
24 39.615 3.65 1.53775 74.7
25 -39.604 0.21
26* 37.466 2.71 1.49710 81.6
27* -236.973 (可変)
28 -102.027 1.66 1.49700 81.5
29 -49.780 0.20
30 45.065 1.04 1.68893 31.1
31 25.294 (可変)
32* 116.446 5.77 1.49700 81.5
33* -55.728 0.43
34 -51.820 1.38 1.85026 32.3
35 -577.866 0.98
36 5250.656 3.99 1.74400 44.8
37 -52.324 (可変)
38 ∞ 2.39 1.51633 64.1
39 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 5.94773e+000 A 4= 9.29791e-007 A 6=-9.89952e-011 A 8=-3.09014e-013

第26面
K = 4.02304e-001 A 4=-3.38502e-008 A 6= 6.13470e-009 A 8=-2.34864e-011

第27面
K = 1.97934e+002 A 4= 5.37087e-006 A 6= 8.53651e-009 A 8= 1.32731e-013

第32面
K =-3.03687e+000 A 4=-3.73263e-006 A 6=-7.82156e-009 A 8= 3.12125e-012

第33面
K = 1.04896e+000 A 4=-2.30491e-006 A 6=-7.06007e-009 A 8= 2.55100e-012

各種データ
ズーム比 2.98
広角 中間 望遠
焦点距離 18.52 32.01 55.19
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 38.63 24.81 15.01
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 194.25 194.25 194.25
BF 36.92 36.92 36.92

d10 39.66 23.74 7.82
d15 0.98 9.18 22.45
d22 16.18 8.58 2.82
d27 20.13 13.35 1.20
d31 3.26 25.36 45.92
d37 34.34 34.34 34.34

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -42.63
2 11 35.56
3 16 -26.30
4 23 40.55
5 28 -154.04
6 32 79.49
7 38 ∞

（数値実施例６）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 100.485 2.63 1.65844 50.9
2 28.898 13.75
3 -69.325 1.65 1.82080 42.7
4 66.191 0.17
5 63.786 2.19 1.92286 18.9
6 111.316 2.06
7 109.452 5.15 1.48749 70.2
8 -82.043 0.17
9 195.536 1.51 1.92286 18.9
10 94.636 (可変)
11 177.186 1.12 1.92286 18.9
12 53.531 3.43 1.91650 31.6
13 -148.382 0.56
14 44.694 2.80 1.75700 47.8
15 373.256 (可変)
16(補助絞り)∞ 1.50
17 -75.512 0.77 1.85025 30.1
18 44.397 2.58
19 -65.450 0.81 1.51633 64.1
20 55.190 2.22 1.95906 17.5
21 -127.585 2.30
22(絞り) ∞ (可変)
23 819.467 0.86 1.76182 26.5
24 40.640 3.20 1.53775 74.7
25 -77.279 0.17
26* 31.896 6.41 1.49710 81.6
27* -217.262 (可変)
28 -60.051 1.36 1.43875 94.9
29 -40.842 0.17
30 59.521 1.01 1.68893 31.1
31 25.836 (可変)
32* 85.927 7.17 1.49700 81.5
33* -69.930 (可変)
34 -47.910 1.18 1.91650 31.6
35 -282.850 1.97
36 168.871 3.54 1.83481 42.7
37 -65.536 (可変)
38 ∞ 2.39 1.51633 64.1
39 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 7.64638e+000 A 4= 2.12042e-006 A 6=-8.90408e-010 A 8= 8.06173e-014

第26面
K = 2.91276e-001 A 4=-1.74556e-006 A 6= 6.36141e-009 A 8= 1.16682e-011

第27面
K = 1.31905e+002 A 4= 5.86371e-006 A 6= 1.09056e-008 A 8= 2.96638e-011

第32面
K = 8.11527e+000 A 4=-5.96871e-006 A 6=-4.25357e-009 A 8=-6.80723e-011

第33面
K = 2.52144e+000 A 4=-3.98092e-006 A 6=-2.93962e-009 A 8=-5.98170e-011

各種データ
ズーム比 2.99
広角 中間 望遠
焦点距離 18.54 29.84 55.51
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 38.60 26.38 14.93
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 194.18 194.18 194.18
BF 39.71 39.71 39.71

d10 46.51 26.63 6.76
d15 6.31 14.16 29.87
d22 20.85 13.54 2.71
d27 1.69 5.24 29.11
d31 2.71 19.48 8.71
d33 2.00 1.02 2.90
d37 37.13 37.13 37.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -32.25
2 11 38.58
3 16 -46.23
4 23 49.29
5 28 -87.45
6 32 78.78
7 34 350.53
8 38 ∞

前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−１に示す。

以上説明した様に、各実施例によれば、小型且つ軽量で、Ｆ値が小さい（明るい）広角ズームレンズを実現する事ができる。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたカメラの実施形態について図２５を用いて説明する。

図２５は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の概略図である。図２５において１０１は実施例１〜６のいずれかのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能となっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで構成される撮像装置である。ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用のレンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｆは合焦用レンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。１１４、１１５は各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５および開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆや変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。なお、レンズ群Ｒ内に移動群を有するズームレンズの場合は、１１４〜１２１同様の構成がレンズ群Ｒにも付加される。カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルターや色分解光学系に相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１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）である。また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。

なお、撮像素子にＣＣＤ等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をする事で出力画像を更に高画質化する事ができる。

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。

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
Ｌ６ 第６レンズ群

Claims (10)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を有し、
   ズーミングのために隣接するレンズ群の各組の間隔が変化するように構成され、
   前記第１レンズ群は、ズーミングのためには移動せず、
   前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有し、
   光軸の方向における、広角端での前記第２レンズ群の位置と、望遠端での前記第２レンズ群の位置との差をＭ２とし、光軸の方向における、広角端での前記第４レンズ群の位置と、望遠端での前記第４レンズ群の位置との差をＭ４とし、ここで、Ｍ２は、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第２レンズ群が像側へ移動する場合に、正の符号とし、Ｍ４は、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第４レンズ群が像側へ移動する場合に、正の符号として、
   ０．５０＜Ｍ４／Ｍ２＜０．９５
   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. 望遠端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔から広角端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔を減算して得られる値をＭＤ４５として、
   −１．０＜ＭＤ４５／Ｍ４＜１．０
   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. 前記第１レンズ群内の一部のレンズによってフォーカシングを行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群は、５枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群は、複数の負レンズを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとして、
   −２．５＜ｆ１／ｆｗ＜−１．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、
   ０．５＜ｆ１／ｆ３＜２．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第３レンズ群に、その他のレンズ群より近接して開口絞りを有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. ズーミングのために、少なくとも前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群が移動することを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
10. 請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。

Images