JP5006634B2

JP5006634B2 - ズームレンズ及びこれを有する撮像装置

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Publication number: JP5006634B2
Application number: JP2006342587A
Authority: JP
Inventors: 威志西村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US20080151392A1; US7428107B2; JP2008152190A

Description

本発明はズームレンズに関し、例えばフィルム用カメラや、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮影光学系として好適なものである。

バックフォーカス（無限遠物点におけるレンズ最終面から近軸像面までの距離）が比較的長く、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ここでバックフォーカスが長いとは、一眼レフカメラにおいてクイックリターンミラーを配置することができる程度の長さのことである。又、高ズーム比とは３以上のズーム比のことである。

一方、ズームレンズに手ぶれなどの偶発的な振動が伝わると撮影画像にブレが生じる。従来、この偶発的な振動による画像のぶれを補償する機構（防振機構）を具備し、高画質化を図ったズームレンズが知られている。

ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群で構成される、５群ズームレンズが知られている。

このような５群ズームレンズにおいて、第４レンズ群の全部又は一部のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させることにより像ぶれ補正（防振）を行ったズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。

特許文献１〜３では、第４レンズ群を正、負２つのレンズ成分より構成し、このうち一方又は全部を光軸と垂直方向に移動させて像ブレを補正するズームレンズを開示している。
特開2006−85155号公報特開平10−90601号公報特開2004−226644号公報

近年、デジタル一眼レフカメラ用のズームレンズは高ズーム比化と撮影される像の高画質化、そして所定の長さのバックフォーカスを有することが強く求められている。

一般にズームレンズにおいて、各レンズ群の屈折力を強めれば所定のズーム比を得るための各レンズ群の移動量が少なくなる為、レンズ全長の短縮化を図りつつ、高ズーム比化が容易となる。

しかしながらズーミング（変倍）に伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を得るのが難しくなってくる。

また、十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ高ズーム比化を図ると、レンズ系全体が広角端においてレトロフォーカス型となり易く、広角端において諸収差が悪化してくる。

一方、ズームレンズの一部のレンズ群を防振レンズ群とし、光軸に対して垂直方向に平行偏心させて画像ぶれの補正を行うズームレンズにおいては、比較的容易に画像ぶれを補正することができる利点がある。

しかしながらズームレンズのレンズ構成及び防振のために移動させる防振レンズ群のレンズ構成が適切でないと、迅速な防振ができず、かつ防振時において、偏心収差の発生量が多くなり、光学性能が低下してくる。

特に防振レンズ群が大型で高重量であると迅速なる防振が困難になってくる。防振速度が遅いと、早く移動する被写体の撮影には支障が生じてくる。

本発明は、高ズーム比で所定の長さのバックフォーカスを有し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、しかも防振を迅速に行うことができるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、広角端に対して望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広くなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭くなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が広くなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が狭くなるようにレンズ群が移動してズーミングを行うズームレンズにおいて、前記第４レンズ群は一枚の負レンズから成り、前記第４レンズ群は光軸と垂直方向の成分を持つように移動して、全系が形成する像を光軸と垂直方向に移動させることができ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第４レンズ群の負レンズの材質のアッベ数をνｄ、望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の横倍率を各々β４Ｔ、β５Ｔ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
０．５０＜｜ｆｔ／ｆ４｜＜１．５０
４５．０＜νｄ
０．３０＜β４Ｔ・β５Ｔ＜０．９０
０．４０＜ｆ３／ｆ５≦０．６４
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、高ズーム比で所定の長さのバックフォーカスを有し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、しかも防振を迅速に行うことができるズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図、図２、図３はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。

以下、収差図において（Ａ）、（Ｂ）は各々基準状態（物体距離無限遠）の縦収差図と横収差図である。又、収差図において（Ｃ）は無限遠物体を画角０．３度分に相当する像位置を変化させたときの（防振状態）の横収差図である。

図４は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図５、図６はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。

図７は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図８、図９はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。

図１０は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１１、図１２はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。

図１３は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１４、図１５はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、望遠端における収差図である。

図１６は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。

レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、L４は負の屈折力の第４レンズ群、L５は正の屈折力の第５レンズ群である。

Ｌ４は防振レンズ群であり、防振時には光軸と垂直方向の成分を持つように変位させることで撮影画像を変位させている。

ＳＰは光量調整用の開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に位置している。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

収差図においては、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線である。Ｓ．Ｃは正弦条件である。ΔＭ，ΔＳはｄ線のメリジオナル像面、ｄ線のサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表わしている。ＦｎｏはＦナンバー、Ｈは像高である。

尚、以下の説明においてレンズ群とは、単一又は複数のレンズより成る集合体であり、ズーミングに際して隣接するレンズ群とは独立に移動するものをいう。

レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。

各実施例のズームレンズは、広角端に対し、望遠端でのレンズ群間隔が次のようになるように各レンズ群を物体側へ移動させてズーミングを行っている。

即ち、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が広く、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が狭くなるようにしている。又、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が広く、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔が狭くなるように、各レンズ群が移動してズーミングを行っている。

尚、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群（各実施例では前記第１〜前記第５レンズ群Ｌ１〜Ｌ５）が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置を言う。

正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を広角端から望遠端へのズーミングに際し物体側へ移動させており、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２に変倍作用を大きく分担させて全系の小型化を図っている。

又、ズーミングに際して第３〜第５レンズ群Ｌ３〜Ｌ５は前述の如く光軸方向に移動することで望遠端においてテレフォトタイプのレンズ系を形成し、光学全長の短縮化を図っている。

各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１〜第５レンズ群Ｌ１〜Ｌ５はいずれも物体側へ移動している。

フォーカシングは、繰出量が小さくできるため、比較的屈折力の強い第２レンズ群Ｌ２を光軸上移動させることで行っている。

第４レンズ群Ｌ４は両凹形状の一枚のレンズより成り、光軸と垂直方向の成分を持つように移動して、全系が形成する像を光軸と垂直方向に変位させている。即ち防振を行っている。

各実施例では第４レンズ群Ｌ４を両凹形状の単一レンズで構成とすることで軽量化を図り、防振のためにレンズを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させるための駆動手段を小型化及び防振の迅速化を図っている。又、レンズ系全体の小型化を図っている。

各実施例において、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。このとき、
０．５０＜｜ｆｔ／ｆ４｜＜１．５０ ‥‥‥（１）
なる条件を満足している。

防振用の第４レンズ群Ｌ４を１枚の負レンズで構成すると第４レンズ群Ｌ４単独での色収差補正が不十分となってくる。特に防振時の倍率色収差が悪化してくる。そこで第４レンズ群Ｌ４を１枚の負レンズで構成するときは条件式（１）を満足するようにしている。

条件式（１）は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比を適切に設定し、防振時の倍率色収差の補正を良好に行いつつ、十分なズーム比を確保し、更に適切な防振敏感度を得るためのものである。

ここで防振敏感度とは防振レンズ群の単位移動量ΔＨに対する画像のブレの補正量ΔＸとの比、ΔＸ／ΔＨのことである。

条件式（１）の下限値を越えると第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱くなり過ぎて十分なズーム比を得ることが困難となる。それと共に、防振敏感度が低くなり過ぎてブレ補正のための第４レンズ群Ｌ４の光軸と垂直方向の成分の移動量が大きくなり、レンズ径が大型化する。

条件式（１）の上限値を超えると第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなり過ぎて、防振時の倍率色収差が悪化してくる。

以上の如く構成することで防振機能を有し十分なバックフォーカスを有し、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得ている。

各実施例においては、以下の条件式（２）から（８）までのうち少なくとも一つを満足するようにしている。

これによって各条件式に相当する効果を得ている。

第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズの物体側と、像側のレンズ面の曲率半径を各々、ｒ１、ｒ２とする。このとき、
−０．４０＜（ｒ１+ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）＜０．００ ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。

条件式（２）は第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズの物体側と像側の面の曲率半径に関し、主に球面収差と像面湾曲を良好に補正するためのものである。

又、条件式（２）は、負レンズの物体側と像側の曲率半径を適切に設定し、望遠端において防振時のコマ収差の発生を抑制するためのものである。

防振用のレンズ群である第４レンズ群Ｌ４は１枚の負レンズで構成されている。このため収差補正においては、負レンズの形状を最適化することが必要である。

条件式（２）の下限値を超えると物体側のレンズ面の曲率が相対的に強くなり、基準状態において球面収差の補正効果が得やすくなるが、防振時においてコマ収差が悪化する。

また、上限値を越えると像側のレンズ面の曲率が相対的に強くなり広角端から望遠端にかけて像面湾曲がプラス方向に増大し、更にズーミングにおいて像面湾曲の変動が大きくなる。

第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズの物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの軸上距離をｄ４とする。このとき、
０．００＜ｄ４／ｆｔ＜０．０３ ‥‥‥（３）
なる条件を満足している。

条件式（３）は防振用のレンズ群である第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズのレンズ厚を規定し、全系の小型化を図るためのものである。

条件式（３）の下限値を超えると負レンズのレンズ厚が小さくなり過ぎて加工が困難となる。また、上限値を越えると負レンズのレンズ厚が厚くなり過ぎて、防振用のレンズ群の軽量化が難しくなると共に、レンズ全長が長くなる。

第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズの材質のアッベ数をνｄとする。このとき、
４５．０＜νｄ ‥‥‥（４）
なる条件を満足している。

条件式（４）は、防振用のレンズ群である第４レンズ群Ｌ４の１枚の負レンズの材質のアッベ数を規定したものであり、主に色収差を良好に補正するためのものである。

第４レンズ群Ｌ４は１枚の負レンズで構成されているため、第４レンズ群Ｌ４単独である程度の色収差の補正がなされている必要がある。

また、防振用のレンズ群であるので防振時の色収差を抑制するためにも第４レンズ群Ｌ４単独である程度の色収差補正がなされている必要がある。

条件式（４）の下限値を超えるとズーミングに際して軸上色収差の変動が増大し、また、防振時の倍率色収差の補正が困難となる。

望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の軸上空気間隔をＢ３、望遠端における前記第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の軸上空気間隔をＢ４とする。このとき、
０．０５＜Ｂ４／Ｂ３＜０．６０ ‥‥‥（５）
なる条件を満足している。

条件式（５）は望遠端において第４レンズ群Ｌ４に対する第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５の相対位置関係を規定したものである。又、条件式（５）は防振時の像面湾曲を良好に補正すると共に望遠端においてレンズ全長を短くするためのものである。

条件式（５）の下限値を超えると望遠端において第４レンズ群が第５レンズ群に近づき過ぎて、双方が干渉することがあるので好ましくない。また、上限値を越えると望遠端において全系がテレフォトタイプから外れてきて、レンズ全長が長くなるので好ましくない。

望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の横倍率を各々β４Ｔ、β５Ｔとする。このとき、
０．３０＜β４Ｔ・β５Ｔ＜０．９０ ‥‥‥（６）
なる条件を満足している。

条件式（６）は望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の横倍率に関し、適切な防振敏感度を得つつ高い光学性能を維持するためのものである。

一般に防振敏感度が低過ぎると、防振用のレンズ群の防振のための移動量が増大してレンズ径が大きくなる。又、防振敏感度が高過ぎると、防振用のレンズ群の光軸と垂直方向の位置制御が困難となる。

条件式（６）の下限値を超えると防振敏感度が低くなるので防振用の負レンズが径方向に増大するので好ましくない。また、上限値を越えると防振敏感度が高くなり防振用の負レンズの位置制御が困難になる。また、負レンズの屈折力が強くなる傾向となるのでズーミングにおける像面変動を補正することが困難となる。

第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２とする。このとき、
−０．３０＜ｆ２／ｆ１＜−０．１０ ‥‥‥（７）
なる条件を満足している。

条件式（７）は第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離の比に関し、主に全系の小型化と高性能化のバランスを図るためのものである。

条件式（７）の下限値を超えると第２レンズ群Ｌ２の屈折力が相対的に弱くなり過ぎて特に望遠端において全系がテレフォトタイプから外れてきてレンズ全長が長くなる。また、条件式（７）の上限値を越えると第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなり過ぎて望遠端において球面収差の補正が困難となる。

第３レンズ群Ｌ３と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を各々ｆ３、ｆ５とする。このとき、
０．４０＜ｆ３／ｆ５≦０．６４ ‥‥‥（８）
なる条件を満足している。

条件式（８）はバックフォーカスの長さを十分確保しつつ高性能を維持するためのものである。

条件式（８）の下限値を超えると第５レンズ群Ｌ５の屈折力が弱くなり過ぎて広角端においてバックフォーカスを長くするのが困難となる。また、上限値を超えると第５レンズ群Ｌ５の屈折力が強くなり過ぎて広角端において像面湾曲の補正が困難となる。

各実施例においては、以上の条件式（２）〜（８）のうち任意の１以上の条件式を満足すれば良い。

尚、各実施例において、更に好ましくは、前述の条件式（１）、（２）、（４）〜（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．７０＜｜ｆｔ／ｆ４｜＜１．３０ ‥‥‥（１ａ）
−０．３０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）＜−０．０１ ‥‥‥（２ａ）
５０．０＜νｄ ‥‥‥（４ａ）
０．１０＜Ｂ４／Ｂ３＜０．５５ ‥‥‥（５ａ）
０．４０＜β４Ｔ・β５Ｔ＜０．７５ ‥‥‥（６ａ）
−０．２５＜ｆ２／ｆ１＜−０．１２ ‥‥‥（７ａ）
０．４５＜ｆ３／ｆ５≦０．６４ ‥‥‥（８ａ）
以上のように各実施例によれば、防振用の第４レンズ群Ｌ４の構成と屈折力を適切に設定することにより、変倍比３以上で十分な長さのバックフォーカスを有し、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズが得られる。

この他、各実施例によれば振動補償（防振）を迅速に行うことができ、しかも装置全体の小型化が容易で、かつ振動補償時にも良好な画像を得ることができる防振機能を有したズームレンズが得られる。

次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図１６を用いて説明する。図１６において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。

１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を受光するフィルムや固体撮像素子などの記録手段である。

１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。

ファインダー像で被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。

撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。

このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。

尚、本発明はクイックリターンミラーのない一眼レフカメラにも同様に適用することができる。

以下に、実施例１から５に各々対応する数値実施例１から５を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、Ｒｉは各面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ面＋１面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、

で表わされる。

但し、Ｒは近軸曲率半径、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは非球面係数である。
数値実施例又、［ｅ−Ｘ］は［×１０^−Ｘ］を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、Ｈは、近軸像面上での像高を表す。又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。

数値実施例 1

ｆ＝ 18.55〜 63.05 Ｆｎｏ＝ 4.10 〜 5.63 ２ω＝72.6° 〜 24.4°

R 1 = 53.738 D 1 = 2.00 N 1 = 1.784723 ν 1 = 25.7
R 2 = 34.687 D 2 = 0.36
R 3 = 35.787 D 3 = 8.38 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 4 = 778.903 D 4 = 可変
R 5 = 115.240 D 5 = 1.40 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 6 = 10.896 D 6 = 5.04
R 7 = -301.534 D 7 = 1.05 N 4 = 1.696797 ν 4 = 55.5
R 8 = 19.393 D 8 = 0.12
R 9 = 15.505 D 9 = 2.90 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R10 = 39.874 D10 = 可変
R11 = 絞り D11 = 0.70
R12 = 24.549 D12 = 6.00 N 6 = 1.657364 ν 6 = 45.1
R13 = -11.463 D13 = 0.07
R14 = -11.297 D14 = 1.00 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R15 = -24.973 D15 = 可変
R16 = -76.233 D16 = 1.20 N 8 = 1.603112 ν 8 = 60.6
R17 = 84.068 D17 = 可変
R18 = -27.766 D18 = 1.50 N 9 = 1.583060 ν 9 = 30.2
* R19 = -74.829 D19 = 0.15
R20 = 74.082 D20 = 6.13 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R21 = -17.752

＼焦点距離 18.55 32.58 63.05
可変間隔＼
D 4 2.58 13.12 32.36
D10 19.66 9.33 3.23
D15 0.56 5.16 9.80
D17 10.88 6.28 1.64

非球面係数

19面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=4.07344e-05 Ｃ= 3.47537e-07
Ｄ=-8.85427e-09 Ｅ=1.20836e-10 Ｆ=-6.07420e-13

数値実施例 2

ｆ＝ 18.55〜 63.02 Ｆｎｏ＝ 4.10 〜 5.61 ２ω＝72.6° 〜 24.4°

R 1 = 55.202 D 1 = 7.40 N 1 = 1.712995 ν 1 = 53.9
R 2 = -510.648 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 220.569 D 3 = 可変
R 4 = 36.539 D 4 = 1.40 N 3 = 1.772499 ν 3 = 49.6
R 5 = 11.572 D 5 = 7.54
R 6 = -108.603 D 6 = 1.10 N 4 = 1.712995 ν 4 = 53.9
R 7 = 21.113 D 7 = 0.12
R 8 = 17.388 D 8 = 3.70 N 5 = 1.805181 ν 5 = 25.4
R 9 = 60.950 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 1.00
R11 = 18.241 D11 = 4.17 N 6 = 1.624505 ν 6 = 57.0
R12 = -21.209 D12 = 0.50
R13 = -20.198 D13 = 1.00 N 7 = 1.769027 ν 7 = 26.8
R14 = -54.000 D14 = 可変
R15 = -60.176 D15 = 1.20 N 8 = 1.603112 ν 8 = 60.6
R16 = 68.614 D16 = 可変
R17 = -15.102 D17 = 1.60 N 9 = 1.583060 ν 9 = 30.2
* R18 = -45.856 D18 = 0.20
R19 = 45.484 D19 = 6.50 N10 = 1.516330 ν10 = 64.1
R20 = -15.014

＼焦点距離 18.55 31.88 63.02
可変間隔＼
D 3 3.11 15.89 34.83
D 9 24.17 11.46 1.85
D14 3.22 3.80 5.20
D16 4.68 4.09 2.69

非球面係数

18面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=9.04419e-05 Ｃ= 7.05975e-07
Ｄ=-1.17756e-08 Ｅ=1.44613e-10 Ｆ=-7.15939e-13

数値実施例 3

ｆ＝ 18.55〜 63.05 Ｆｎｏ＝ 4.10 〜 5.71 ２ω＝72.6° 〜 24.4°

R 1 = 59.300 D 1 = 6.85 N 1 = 1.712995 ν 1 = 53.9
R 2 = -195.598 D 2 = 1.80 N 2 = 1.846660 ν 2 = 23.9
R 3 = 485.056 D 3 = 可変
R 4 = 62.545 D 4 = 1.40 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 11.372 D 5 = 6.24
R 6 = -115.044 D 6 = 1.10 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 7 = 22.337 D 7 = 0.12
R 8 = 17.884 D 8 = 3.70 N 5 = 1.805181 ν 5 = 25.4
R 9 = 91.604 D 9 = 可変
R10 = 絞り D10 = 1.00
R11 = 20.187 D11 = 6.29 N 6 = 1.672832 ν 6 = 51.0
R12 = -15.229 D12 = 0.47
R13 = -14.249 D13 = 1.00 N 7 = 1.778115 ν 7 = 27.5
R14 = -54.000 D14 = 可変
R15 = -77.652 D15 = 1.20 N 8 = 1.696797 ν 8 = 55.5
R16 = 97.451 D16 = 可変
R17 = -15.888 D17 = 1.60 N 9 = 1.583060 ν 9 = 30.2
* R18 = -33.737 D18 = 0.19
R19 = 67.136 D19 = 7.00 N10 = 1.516330 ν10 = 64.1
R20 = -16.129

＼焦点距離 18.55 31.97 63.05
可変間隔＼
D 3 2.98 15.14 32.81
D 9 23.66 11.15 1.85
D14 2.40 3.93 6.39
D16 6.98 5.44 2.99

非球面係数

18面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=6.01775e-05 Ｃ= 6.45670e-07
Ｄ=-1.12353e-08 Ｅ=1.47332e-10 Ｆ=-7.87412e-13

数値実施例 4

ｆ＝ 18.55〜 63.03 Ｆｎｏ＝ 4.10 〜 5.78 ２ω＝72.6° 〜 24.4°

R 1 = 48.517 D 1 = 2.00 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 31.293 D 2 = 0.86
R 3 = 32.124 D 3 = 8.10 N 2 = 1.712995 ν 2 = 53.9
R 4 = 657.796 D 4 = 可変
R 5 = 97.856 D 5 = 1.40 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 6 = 10.592 D 6 = 5.26
R 7 = -112.227 D 7 = 1.10 N 4 = 1.696797 ν 4 = 55.5
R 8 = 20.912 D 8 = 0.12
R 9 = 16.272 D 9 = 3.00 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R10 = 42.920 D10 = 可変
R11 = 絞り D11 = 0.70
R12 = 20.824 D12 = 3.93 N 6 = 1.605806 ν 6 = 41.6
R13 = -12.730 D13 = 0.17
R14 = -12.419 D14 = 1.00 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R15 = -26.748 D15 = 可変
* R16 = -78.821 D16 = 1.00 N 8 = 1.530000 ν 8 = 55.8
R17 = 84.406 D17 = 可変
R18 = -89.138 D18 = 1.60 N 9 = 1.583060 ν 9 = 30.2
* R19 = 165.184 D19 = 0.40
R20 = 56.009 D20 = 5.40 N10 = 1.603112 ν10 = 60.6
R21 = -17.606 D21 = 1.10 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R22 = -23.420

＼焦点距離 18.55 31.79 63.03
可変間隔＼
D 4 2.38 11.10 27.93
D10 18.23 9.05 2.85
D15 0.64 4.68 9.20
D17 10.04 6.00 1.48

非球面係数

16面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=7.92164e-08 Ｃ=-3.39488e-09
Ｄ= 5.18237e-10 Ｅ=0.00000e+00 Ｆ= 0.00000e+00

19面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=3.33974e-05 Ｃ= 3.03707e-07
Ｄ=-8.68560e-09 Ｅ=1.23592e-10 Ｆ=-6.30102e-13

数値実施例 5

ｆ＝ 17.60〜 63.06 Ｆｎｏ＝ 4.10 〜 5.85 ２ω＝75.5° 〜 24.4°

R 1 = 46.994 D 1 = 2.00 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 30.802 D 2 = 0.73
R 3 = 31.621 D 3 = 8.11 N 2 = 1.712995 ν 2 = 53.9
R 4 = 645.210 D 4 = 可変
R 5 = 114.802 D 5 = 1.40 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 6 = 10.037 D 6 = 4.69
R 7 = -207.426 D 7 = 1.05 N 4 = 1.772499 ν 4 = 49.6
R 8 = 20.164 D 8 = 0.12
R 9 = 14.884 D 9 = 2.90 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.9
R10 = 36.576 D10 = 可変
R11 = 絞り D11 = 0.70
R12 = 21.280 D12 = 4.74 N 6 = 1.616536 ν 6 = 40.2
R13 = -10.204 D13 = 0.08
R14 = -9.995 D14 = 1.00 N 7 = 1.846660 ν 7 = 23.9
R15 = -19.920 D15 = 可変
R16 = -52.584 D16 = 0.90 N 8 = 1.530000 ν 8 = 55.8
* R17 = 81.881 D17 = 可変
R18 = -49.418 D18 = 1.50 N 9 = 1.583060 ν 9 = 30.2
* R19 = 493.147 D19 = 0.40
R20 = 103.656 D20 = 5.20 N10 = 1.589130 ν10 = 61.1
R21 = -14.521 D21 = 1.10 N11 = 1.846660 ν11 = 23.9
R22 = -18.443

＼焦点距離 17.60 31.14 63.06
可変間隔＼
D 4 2.11 10.89 27.51
D10 17.87 8.81 2.99
D15 0.44 4.70 8.78
D17 9.68 5.42 1.33

非球面係数

17面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=-8.39285e-07 Ｃ=-4.55903e-08
Ｄ=-3.22198e-09 Ｅ= 0.00000e+00 Ｆ= 0.00000e+00

19面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ= 4.19846e-05 Ｃ= 2.43233e-07
Ｄ=-7.42857e-09 Ｅ= 1.20785e-10 Ｆ=-7.14065e-13

本発明の実施例１の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図本発明の実施例１の広角端のズーム位置における収差図本発明の実施例１の望遠端のズーム位置における収差図本発明の実施例２の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図本発明の実施例２の広角端のズーム位置における収差図本発明の実施例２の望遠端のズーム位置における収差図本発明の実施例３の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図本発明の実施例３の広角端のズーム位置における収差図本発明の実施例３の望遠端のズーム位置における収差図本発明の実施例４の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図本発明の実施例４の広角端のズーム位置における収差図本発明の実施例４の望遠端のズーム位置における収差図本発明の実施例５の広角端のズーム位置におけるレンズ断面図本発明の実施例５の広角端のズーム位置における収差図本発明の実施例５の望遠端のズーム位置における収差図本発明の撮像装置の要部概略図

符号の説明

Ｌ１：第１レンズ群
Ｌ２：第２レンズ群
Ｌ３：第３レンズ群
Ｌ４：第４レンズ群
Ｌ５：第５レンズ群
ＳＰ：絞り
ＩＰ：開口像面
ｄ：ｄ線
ｇ：ｇ線
ΔＳ：サジタル像面
ΔＭ：メリジオナル像面
ｈ：像高

Claims

物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、広角端に対して望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広くなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭くなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が広くなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が狭くなるようにレンズ群が移動してズーミングを行うズームレンズにおいて、前記第４レンズ群は一枚の負レンズから成り、前記第４レンズ群は光軸と垂直方向の成分を持つように移動して、全系が形成する像を光軸と垂直方向に移動させることができ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第４レンズ群の負レンズの材質のアッベ数をνｄ、望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の横倍率を各々β４Ｔ、β５Ｔ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
０．５０＜｜ｆｔ／ｆ４｜＜１．５０
４５．０＜νｄ
０．３０＜β４Ｔ・β５Ｔ＜０．９０
０．４０＜ｆ３／ｆ５≦０．６４
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
前記第４レンズ群の負レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々ｒ１、ｒ２とするとき、
−０．４０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）＜０．００
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。
前記第４レンズ群の負レンズの物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの軸上距離をｄ４とするとき、
０．００＜ｄ４／ｆｔ＜０．０３
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の軸上空気間隔をＢ３、望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の軸上空気間隔をＢ４とするとき、
０．０５＜Ｂ４／Ｂ３＜０．６０
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。
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２とするとき、
−０．３０＜ｆ２／ｆ１＜−０．１０
なる条件を満足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。
広角端から望遠端へのズーミングに際し、すべてのレンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第４レンズ群の負レンズは両凹形状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。