JP5142829B2 - 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、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。

近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系には、高ズーム比でしかも高い光学性能（高解像力）を有したズームレンズであることが要望されている。

高い光学性能を有するズームレンズであるためには、まず球面収差やコマ収差等の単色（単波長）での像性能に関わる諸収差が良く補正されていることが必要である。更に、白色光の照明光を用いたときに得られる像に色にじみがないように色収差が十分良く補正されていることが必要である。

又、高ズーム比のズームレンズであることは、撮影領域の拡大の為必要である。

一般に高ズーム比化を図るために、望遠端のズーム位置での焦点距離をより長くすると、広角側のズーム位置では諸収差のうち倍率色収差が多く発生し、又望遠側のズーム位置では倍率色収差及び軸上色収差が多く発生してくる。そのため色収差として、一次スペクトルのみならず、二次スペクトルでの補正を良好に行うことが高画質な像性能を得るために重要になっている。

一般にズームレンズでは、レンズ全長（第１面から像面までの距離、光学全長ともいう）を短縮すればするほど軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が多く発生し、光学性能が低下してくる。

特にテレフォトタイプ(望遠タイプ)のズームレンズでは、焦点距離を長い方に伸ばすほど色収差が拡大し、レンズ全長の短縮に伴う色収差が増大してくる。

色収差の発生を低減する方法として、異常部分分散材料より成るレンズを用いた色消し方法が一般的によく知られている。

テレフォトタイプ（望遠タイプ）のズームレンズとして、物体側より像側に順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成のズームレンズが知られている。この４群ズームレンズにおいて異常分散性材料より成るレンズを用いて色収差を補正したものが知られている（特許文献１〜４）。
特開２０００−３２１４９９号公報 特開平８−２４８３１７号公報 特開２００１−１９４５９０号公報 特開２００２−６２４７８号公報

デジタルカメラやビデオカメラ等において、高解像度（高い光学性能）の画像を得るには、白色光の照明下において色にじみ具合や像の解像感の良否を大きく左右する色収差を十分補正したズームレンズを用いることが必要である。

特に広角側において倍率色収差を良好に補正したズームレンズを用いることが必要である。

色収差の補正用に用いられている蛍石等の大きな異常分散特性を有する材料は、一般に材料の屈折率が低い。このためズームレンズおいてこれらの硝材より成るレンズを用いて所望の二次スペクトルの補正を行うためには各レンズ群内のレンズ構成及びレンズの材料を適切に設定することが必要となる。

光学材料として、蛍石のようなアッベ数の大きい低分散ガラスより成るレンズを用いたズームレンズでは、レンズ面の屈折力を大きく変化させないと色収差が変化しない。このため、高ズーム比のズームレンズでは色収差の補正と、球面収差、コマ収差、非点収差などの諸収差を全ズーム範囲でバランス良く補正することができるレンズ構成とすることが重要となる。

例えば、前述した４群ズームレンズにおいて、全ズーム域及び全フォーカス域（全物体距離範囲）にわたり、高い光学性能を得るには、変倍用の第２レンズ群やフォーカス用の第１レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要となる。更に第１、第２レンズ群の各レンズに用いる材料を適切に設定することが重要となる。

第１レンズ群や第２レンズ群のレンズ構成、例えばパワーや用いる材料の選択が不適切であると、色収差を良好に補正し、全ズーム域及び全フォーカス域にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。

本発明は、全ズーム域及び全フォーカス域にわたって、高い光学性能を有す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、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなるように、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が光軸上を移動するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は正の屈折力の前群と正の屈折力の後群より構成され、前記前群はフォーカシングに際して不動であり、前記後群はフォーカシングに際して移動し、前記後群が有する正レンズの１つをＰＲレンズとし、前記第２レンズ群が有する負レンズの１つをＮ２レンズとするとき、前記ＰＲレンズと前記Ｎ２レンズの各材料は、アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
６０＜νｄ
−０.００１５×νｄ＋０.６４２５＜θｇＦ
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、全ズーム域及び全フォーカス域において高い光学性能を有したズームレンズを実現することができる。

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。

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、１以上のレンズ群を含む後続レンズ群を有している。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きくなるように、少なくとも第２レンズ群が光軸上を移動する。

第１レンズ群はフォーカス（フォーカシング）に際して不動の正の屈折力の前群とフォーカスに際して移動する正の屈折力の後群とを有している。

後述する本発明の各実施例において、後続レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群で構成されている。

尚、後続レンズ群は第３レンズ群のみで構成されていても良い。又、第４レンズ群の像側に１以上のレンズ群を有し、３以上のレンズ群で構成されていても良い。

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である。

図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端における物体距離無限遠（基準状態）と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの望遠端（長焦点距離端）における物体距離無限遠と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

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である。

図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

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である。

図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

図９（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

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である。

図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

図１２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠時と物体距離１．５ｍのときの収差図である。

図１３は、本発明の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、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

ＬＲは１以上のレンズ群を有する後続レンズ群である。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群である。Ｌ２はズーミング時に可動の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータレンズ群）である。Ｌ３はズーミング時に可動であり、変倍に伴う像面位置の変動を補正する正の屈折力の第３レンズ群（コンベンセーターレンズ群）である。Ｌ４は結像のための第４レンズ群（リレーレンズ群）である。

第３、第４レンズ群Ｌ３、Ｌ４は後続レンズ群ＬＲの一部を構成している。Ｌ１Ｆはフォーカスに際して不動（固定）の正の屈折力の前群である。Ｌ１Ｒはフォーカスに際して移動する正の屈折力の後群である。前群Ｌ１Ｆと後群Ｌ１Ｒは第１レンズ群Ｌ１の一部を構成している。

ＳＰは開放Ｆナンバーを規制する開口絞りであり、第４レンズ群Ｌ４の物体側に配置されている。

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）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

球面収差図において、実線、２点鎖線、点線、１点鎖線は各々ｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線である。非点収差図においてΔＭｄ、ΔＳｄはｄ線でのメリディオナル像面、サジタル像面である。非点収差図においてΔＭｇ、ΔＳｇはｇ線でのメリディオナル像面、サジタル像面である。ＦｎｏはＦナンバー、Ｙは像高である。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）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いう。

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矢印のように各レンズ群を移動させている。

次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。

各実施例のズームレンズは物体側から像側へ順に、フォーカスレンズ群（変倍レンズ群）を含む正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、変倍系である負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群から構成されている。

第１レンズ群Ｌ１は正の屈折力の前群Ｌ１Ｆと正の屈折力の後群Ｌ１Ｒにより成っている。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、次のとおり各レンズ群間隔が変化する。広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が増加、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が減少、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が減少するように各レンズ群が移動している。

具体的には、第２レンズ群Ｌ２は光軸上を像側に単調に移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側に凸状の軌跡を描くように移動している。

図１、図４の実施例１、２では広角端から望遠端のズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１の前群Ｌ１Ｆと後群Ｌ１Ｒの間隔が大きくなるように、後群Ｌ１Ｒが光軸上を像側へ移動している。

無限遠物体から有限距離物体に変化した時の合焦（フォーカス）に際しては、第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒを光軸方向に移動させることで行っている。

図１、図４の実施例１、２ではズーミング時に第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒを移動することで望遠端において第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒを通過する光束の高さを低くしている。これにより合焦に使用する第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒの口径（有効径）を小さくし、第１レンズ群Ｌ１を軽量にしている。それにより合焦の為の駆動機構を小型にし、負荷を軽減している。

各実施例では、物体側から像側へ順に、前群Ｌ１Ｆは物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の正レンズより成っている。

又、後群Ｌ１Ｒは物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズより成っている。

又、第２レンズ群Ｌ２は像側の面が凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、物体側の面が凹形状の負レンズより成っている。

各実施例において、後群Ｌ１Ｒが有する正レンズのうちの１つをＰＲレンズとし、第２レンズ群Ｌ２が有する負レンズのうちの１つをＮ２レンズとする。

そしてＰＲレンズ及びＮ２レンズの材料のアッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとする。

このとき、ＰＲレンズ及びＮ２レンズは共に、
６０＜νｄ ・・・（１）
−０.００１５×νｄ＋０.６４２５＜θｇＦ ・・・（２）
なる条件を満足している。

各実施例のズームレンズでは、全ズーム域、全フォーカス域（全物体距離範囲）において色収差を良好に補正し高い光学性能を得ている。このため、第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒに配置したＰＲレンズと第２レンズ群Ｌ２に配置したＮ２レンズの材料に各々条件式（１）、（２）を満足する異常分散ガラスを使用している。

合焦に使用される正の屈折力の後群Ｌ１Ｒに異常分散ガラスから成るＰＲレンズを配置して、望遠端側で顕著となる有限距離物体への合焦時の軸上色収差、倍率色収差の発生を抑えている。

このとき、広角端側において倍率色収差が過剰となるので第２レンズ群Ｌ２にも異常分散ガラスから成るＮ２レンズを配置して倍率色収差を補正している。各実施例のズームレンズにおいては、第２レンズ群Ｌ２は広角端で軸外光束がレンズ面の高い位置を通り、望遠端では軸外光束がレンズ面の低い位置を通る。

そこで第２レンズ群Ｌ２に異常分散ガラスから成るＮ２レンズを配置することで、第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒに異常分散ガラスから成るＰＲレンズを配置したことで発生する広角端における倍率色収差を補正している。

条件式（１）、（２）を満足するような異常分散性の材料を後群Ｌ１ＲのＰＲレンズと第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズに使用し、これによって各色収差をより良好に補正し、全ズーム域、全フォーカス域において高い光学性能を得ている。

尚、材料のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、フラウンフォーファー線のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれｎｇ、ｎＦ、ｎｄ、ｎＣとする。このとき、以下で表される。

νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
条件式（１）は後群Ｌ１ＲのＰＲレンズと第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズの材料のアッベ数の条件を示している。条件式（１）の範囲を超えて材料のアッベ数が小さくなると、一次スペクトルでの色消しが不十分となり望ましくない。

条件式（２）は後群Ｌ１ＲのＰＲレンズと第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズの材料の異常分散性の条件を示している。条件式（２）の範囲を超えて材料の部分分散比が小さくなると、二次スペクトルでの色消しが不十分となり望ましくない。

以上のような構成とすることで、各実施例のズームレンズは、全ズーム域、全フォーカス域で十分に色収差の補正がされた高い光学性能を実現している。

各実施例では以上のように構成することによって、全ズーム域及び全フォーカス域において高い光学性能を得ているが更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。

後群Ｌ１ＲのＰＲレンズの焦点距離をｆｐ、第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズの焦点距離をｆｎとする。広角端において無限遠物体に合焦しているときの第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。

広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。

広角端及び望遠端における、Ｎ２レンズの像側の面から開口絞りＳＰの開口面までの光軸上の距離をそれぞれｄｎｗ、ｄｎｔとする。

無限遠物体に合焦しているときの第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の広角端及び望遠端における合成焦点距離をそれぞれｆ１２ｗ、ｆ１２ｔとする。

前群の焦点距離をｆ１ｆ、後群の焦点距離をｆ１ｒとする。

このとき、
０．９＜ｆｐ／ｆ１＜１．８ ・・・（３）
１．５＜ｆｎ／ｆ２＜２．４ ・・・（４）
０．８＜ｆ１／ｆｗ＜１．７ ・・・（５）
０．２＜|ｆ２／ｆｗ|＜０．６０ ・・・（６）
１．５＜ｄｎｗ／ｄｎｔ ・・・（７）
２．１＜ｆ１２ｔ／ｆ１２ｗ＜３．２ ・・・（８）
ｆ１２ｗ＜０ ・・・（９）
０．６＜ｆ１ｒ／ｆ１ｆ＜１．２ ・・・（１０）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（３）は第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒの異常分散性の材料から成るＰＲレンズの収差補正能力のバランスを取るための条件式である。条件式（３）の下限を超えてＰＲレンズの屈折力が強くなると、色収差の補正能力は高くなるものの、球面収差や非点隔差などの収差が大きくなり、これを補正するのが困難となる。

条件式（３）の上限を超えてＰＲレンズの屈折力が弱くなると、色収差の補正能力が小さくなり望ましくない。

条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２の異常分散性の材料から成るＮ２レンズの収差補正能力のバランスを取るための条件式である。条件式（４）の下限を超えてＮ２レンズの屈折力が強くなると、色収差の補正能力は高くなるものの、コマ収差や非点隔差などの収差が大きくなり補正困難となる。条件式（４）の上限を超えてＮ２レンズの屈折力が弱くなると、色収差の補正能力が小さくなり望ましくない。

条件式（５）、（６）はズームレンズ全体の大きさと収差補正のバランスを取るための条件式である。

条件式（５）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなると、第２レンズ群Ｌ２以降の光学系の小型化に寄与するものの、球面収差や非点隔差が大きくなりこれらの補正が困難となる。

条件式（５）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなると、光学系の全長が伸びてきて、全体が大型化するため望ましくない。

条件式（６）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなる、コマ収差や非点隔差などの収差の発生が大きくなり、これらの補正が困難となると同時に、第３レンズ群Ｌ３以降のレンズ径が大きくなり大型化するため望ましくない。条件式（６）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなると、変倍に必要な移動量が増えて光学全長が伸びてきて、全体が大型化するため望ましくない。

条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズの広角端における倍率色収差の補正を効果に行うための条件式である。条件式（７）の範囲を超えて広角端において、第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズの開口絞りＳＰからの距離が望遠端に比べて小さくなると、Ｎ２レンズを通過する広角端における軸外光束の高さが不十分となる。この結果、異常分散性の材料より成るＮ２レンズの倍率色収差の補正への寄与が小さくなり望ましくない。

条件式（８）は第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１ＲのＰＲレンズと第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズによる色収差を効果的に行いつつ、高ズーム比化をバランス良く図るための条件式である。

条件式（９）はこの時、合成焦点距離ｆ１２ｗが負の値を取ることを示している。条件式（８）の下限を超えて広角端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離が大きくなると、全系の広角端でのレトロフォーカス傾向が弱くなる屈折力配置となってしまい、ズーム比を高くするのが困難となる。

また同時に、第２レンズ群Ｌ２のＮ２レンズによる広角端における倍率色収差の補正効果が弱くなり望ましくない。条件式（８）の上限を超えて広角端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離が小さくなると、第３レンズ群Ｌ３以降のレンズ群が大型化すると共に、第２レンズ群Ｌ２で発生する負の諸収差の補正が困難となり望ましくない。

条件式（１０）は第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒの合焦能力及び諸収差の補正能力に関する条件式である。

条件式（１０）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒの屈折力が強くなると、球面収差や非点隔差などの収差の発生が大きくなりこれらを補正するのが困難となる。

また条件式（１０）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の後群Ｌ１Ｒの屈折力が弱くなると、合焦のために光軸上を移動する距離が大きくなり光学系が大型化する。更に、近距離物体への合焦時の色収差の変化が増大し、これを補正するのが困難となる。

以上のような構成を取ることで、各実施例のズームレンズは良好なる光学性能を得ているが、更に好ましくは前述の条件式（１）から（８）、（１０）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

７０＜νｄ ・・・（１ａ）
−０．００１５×νｄ＋０．６４７５＜θｇＦ ・・・（２ａ）
１．０＜ｆｐ／ｆ１＜１．６ ・・・（３ａ）
１．６＜ｆｎ／ｆ２＜２．２ ・・・（４ａ）
０．９＜ｆ１／ｆｗ＜１．６ ・・・（５ａ）
０．２５＜|ｆ２／ｆｗ|＜ ０．５５ ・・・（６ａ）
１．７＜ｄｎｗ／ｄｎｔ ・・・（７ａ）
２．３＜ｆ１２ｔ／ｆ１２ｗ＜３．０ ・・・（８ａ）
０．７＜ｆ１ｒ／ｆ１ｆ＜１．１ ・・・（１０ａ）
各実施例では、以上の如く構成することによって倍率色収差の２次スペクトルを始めとする諸収差を良好に補正することができて、全ズーム域、全フォーカス域にわたり高画質の像が得られるズームレンズを得ている。

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例を図１３を用いて説明する。

図１３において１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による撮影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記録するフィルムや光電変換素子などの撮像面、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である。１４は交換レンズ１１からの被写体像を撮像面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で正立像とした後、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撮像面１２に形成される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。

このように本発明では、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を実現できる。

尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Single Lens Reflex）カメラにも同様に適用することができる。

以下に実施例１〜４に各々対応する数値実施例１〜４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す。ｒｉは物体側から第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の部材肉厚又は空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ第ｉ番目の光学部材のｄ線を基準とした屈折率と、アッベ数である。ＢＦは最終レンズ面から像面までの距離を空気換算した値である。

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= 72.1〜 194.0 FNo=1: 2.9〜 2.9 2ω=33.4°〜12.7°

r 1= 289.168 d 1= 2.80 n 1=1.74950 ν 1=35.3
r 2= 113.925 d 2= 0.96
r 3= 136.073 d 3= 8.52 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 4= -299.563 d 4= 0.10
r 5= 73.100 d 5= 6.66 n 3=1.49700 ν 3=81.5
r 6= 190.324 d 6= 可変
r 7= 51.002 d 7= 2.20 n 4=1.80518 ν 4=25.4
r 8= 43.113 d 8= 1.55
r 9= 51.352 d 9= 8.51 n 5=1.49700 ν 5=81.5
r10=-15551.359 d10= 可変
r11= -1008.202 d11= 1.40 n 6=1.80400 ν 6=46.6
r12= 34.486 d12= 5.76
r13= -81.184 d13= 1.40 n 7=1.49700 ν 7=81.5
r14= 37.378 d14= 5.33 n 8=1.84666 ν 8=23.9
r15= 352.647 d15= 2.83
r16= -57.635 d16= 1.40 n 9=1.69680 ν 9=55.5
r17=-199731.253 d17= 可変
r18= 153.392 d18= 5.04 n10=1.67790 ν10=55.3
r19= -90.419 d19= 0.15
r20= 1051.897 d20= 6.50 n11=1.49700 ν11=81.5
r21= -41.538 d21= 1.45 n12=1.83400 ν12=37.2
r22= -104.544 d22= 可変
r23= 0.000(絞り) d23= 0.39
r24= 59.410 d24= 3.24 n13=1.80400 ν13=46.6
r25= 173.026 d25= 0.49
r26= 42.341 d26= 3.38 n14=1.77250 ν14=49.6
r27= 62.133 d27= 1.85
r28= 350.253 d28= 1.60 n15=1.74000 ν15=28.3
r29= 34.471 d29= 6.87 n16=1.49700 ν16=81.5
r30= -135.210 d30= 3.70
r31= 260.157 d31= 3.69 n17=1.80518 ν17=25.4
r32= -64.844 d32= 1.40 n18=1.58313 ν18=59.4
r33= 33.633 d33= 4.89
r34= -67.742 d34= 1.40 n19=1.74400 ν19=44.8
r35= 1881.652 d35= 3.46
r36= 192.183 d36= 4.01 n20=1.80400 ν20=46.6
r37= -73.493 d37= 2.48
r38= 164.169 d38= 8.87 n21=1.48749 ν21=70.2
r39= -29.142 d39= 2.00 n22=1.83400 ν22=37.2
r40= -391.790 d40= 4.90
r41= 78.138 d41= 3.40 n23=1.83400 ν23=37.2
r42= 306.537

焦点距離 72.12 135.00 193.98
Ｆナンハ゛ー 2.9 2.9 2.9
画角2ω 33.4 18.2 12.7
像高 21.6 21.6 21.6
レンス゛全長 183.4 183.4 183.4
ＢＦ 54.0 54.0 54.0
可変間隔
d 6 10.72 26.51 33.79
d 10 1.58 13.45 17.30
d 17 29.09 14.44 1.09
d 22 17.39 4.38 6.62

ズームレンズ群データ
群 焦点距離
1前 177.28
1後 142.23
2 -25.82
3 82.46
4 102.36

数値実施例２
f= 72.1〜 194.0 FNo=1: 2.9〜 2.9 2ω=33.4°〜12.7°

r 1= 314.575 d 1= 2.80 n 1=1.74950 ν 1=35.3
r 2= 117.542 d 2= 0.96
r 3= 141.139 d 3= 8.36 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 4= -300.657 d 4= 0.15
r 5= 75.124 d 5= 6.81 n 3=1.49700 ν 3=81.5
r 6= 218.609 d 6= 可変
r 7= 51.382 d 7= 2.30 n 4=1.80518 ν 4=25.4
r 8= 43.180 d 8= 1.43
r 9= 50.611 d 9= 8.60 n 5=1.49700 ν 5=81.5
r10= 33115.608 d10= 可変
r11= -1003.993 d11= 1.40 n 6=1.80400 ν 6=46.6
r12= 34.333 d12= 5.79
r13= -81.909 d13= 1.40 n 7=1.49700 ν 7=81.5
r14= 36.914 d14= 5.39 n 8=1.84666 ν 8=23.9
r15= 341.176 d15= 2.84
r16= -57.998 d16= 1.40 n 9=1.69680 ν 9=55.5
r17= 3742.480 d17= 可変
r18= 169.934 d18= 4.88 n10=1.67790 ν10=55.3
r19= -93.961 d19= 0.15
r20= 594.797 d20= 6.28 n11=1.43387 ν11=95.1
r21= -45.332 d21= 0.09
r22= -44.317 d22= 1.60 n12=1.80100 ν12=35.0
r23= -93.196 d23= 可変
r24= 0.000(絞り) d24= 0.40
r25= 52.860 d25= 3.55 n13=1.80400 ν13=46.6
r26= 160.464 d26= 0.20
r27= 51.230 d27= 3.52 n14=1.77250 ν14=49.6
r28= 82.622 d28= 1.70
r29= 4742.170 d29= 1.60 n15=1.74000 ν15=28.3
r30= 37.278 d30= 7.58 n16=1.49700 ν16=81.5
r31= -114.057 d31= 3.20
r32= 205.849 d32= 3.65 n17=1.80518 ν17=25.4
r33= -72.004 d33= 1.40 n18=1.58313 ν18=59.4
r34= 33.673 d34= 4.87
r35= -69.300 d35= 1.40 n19=1.74400 ν19=44.8
r36= 1788.356 d36= 3.46
r37= 181.747 d37= 3.83 n20=1.80400 ν20=46.6
r38= -82.196 d38= 3.16
r39= 265.558 d39= 8.91 n21=1.48749 ν21=70.2
r40= -27.996 d40= 2.00 n22=1.83400 ν22=37.2
r41= -193.240 d41= 5.00
r42= 81.384 d42= 3.31 n23=1.83400 ν23=37.2
r43= 307.388

焦点距離 72.14 135.00 193.97
Ｆナンハ゛ー 2.9 2.9 2.9
画角2ω 33.4 18.2 12.7
像高 21.6 21.6 21.6
レンス゛全長 184.7 184.7 184.7
ＢＦ 54.1 54.1 54.1
可変間隔
d 6 10.68 26.38 33.38
d 10 1.58 13.38 17.34
d 17 28.81 14.37 1.08
d 23 18.32 5.25 7.59

ズームレンズ群データ
群 焦点距離
1前 177.23
2後 142.00
3 -25.70
4 83.94
5 100.65

数値実施例３
f= 72.1〜 194.0 FNo=1: 2.9〜 2.9 2ω=33.4°〜12.7°

r 1= 154.603 d 1= 2.80 n 1=1.74950 ν 1=35.3
r 2= 91.834 d 2= 1.82
r 3= 128.277 d 3= 6.26 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 4= 46844.402 d 4= 0.10
r 5= 70.062 d 5= 6.77 n 3=1.49700 ν 3=81.5
r 6= 161.284 d 6= 可変
r 7= 65.841 d 7= 2.20 n 4=1.80518 ν 4=25.4
r 8= 55.595 d 8= 2.14
r 9= 73.336 d 9= 8.10 n 5=1.49700 ν 5=81.5
r10= -1126.078 d10= 可変
r11= -290.777 d11= 1.40 n 6=1.80400 ν 6=46.6
r12= 37.504 d12= 5.60
r13= -73.093 d13= 1.40 n 7=1.49700 ν 7=81.5
r14= 41.486 d14= 5.07 n 8=1.84666 ν 8=23.9
r15= 799.700 d15= 2.56
r16= -62.272 d16= 1.40 n 9=1.69680 ν 9=55.5
r17= -415.694 d17= 可変
r18= 168.431 d18= 4.78 n10=1.67790 ν10=55.3
r19= -71.564 d19= 0.15
r20= 522.779 d20= 5.96 n11=1.49700 ν11=81.5
r21= -42.691 d21= 1.45 n12=1.83400 ν12=37.2
r22= -143.417 d22= 可変
r23= 0.000(絞り) d23= 0.47
r24= 65.579 d24= 3.69 n13=1.80400 ν13=46.6
r25= 486.072 d25= 0.20
r26= 55.792 d26= 4.53 n14=1.77250 ν14=49.6
r27= 119.673 d27= 1.72
r28= -280.885 d28= 1.60 n15=1.74000 ν15=28.3
r29= 42.162 d29= 8.01 n16=1.49700 ν16=81.5
r30= -92.505 d30= 3.20
r31= 6746.347 d31= 4.01 n17=1.80518 ν17=25.4
r32= -56.524 d32= 1.40 n18=1.58313 ν18=59.4
r33= 36.693 d33= 4.77
r34= -68.887 d34= 1.40 n19=1.74400 ν19=44.8
r35= 1408.706 d35= 3.59
r36= 206.280 d36= 3.77 n20=1.80400 ν20=46.6
r37= -86.805 d37= 4.46
r38= 262.909 d38= 9.45 n21=1.48749 ν21=70.2
r39= -30.304 d39= 2.00 n22=1.83400 ν22=37.2
r40= -99.893 d40= 5.00
r41= 108.663 d41= 2.68 n23=1.83400 ν23=37.2
r42= 282.792 d42= 可変

焦点距離 72.13 135.00 193.98
Ｆナンハ゛ー 2.9 2.9 2.9
画角2ω 34.0 18.2 12.7
像高 21.6 21.6 21.6
レンス゛全長 181.6 181.6 181.6
ＢＦ 56.1 56.1 56.1
可変間隔
d 6 14.69 14.69 14.69
d 10 2.00 27.55 36.60
d 17 24.93 12.70 1.08
d 22 14.05 0.72 3.28

ズームレンズ群データ
群 焦点距離
1前 212.43
2後 196.35
3 -28.05
4 80.89
5 98.56

数値実施例４
f= 72.1〜 194.0 FNo=1: 2.9〜 2.9 2ω=33.4°〜12.7°

r 1= 178.396 d 1= 2.80 n 1=1.74950 ν 1=35.3
r 2= 96.817 d 2= 1.92
r 3= 141.267 d 3= 6.63 n 2=1.49700 ν 2=81.5
r 4= -796.577 d 4= 0.10
r 5= 70.062 d 5= 6.78 n 3=1.49700 ν 3=81.5
r 6= 160.912 d 6= 可変
r 7= 60.738 d 7= 2.20 n 4=1.75520 ν 4=27.5
r 8= 52.804 d 8= 2.43
r 9= 71.240 d 9= 8.45 n 5=1.43387 ν 5=95.1
r10= -708.169 d10= 可変
r11= -297.561 d11= 1.40 n 6=1.80400 ν 6=46.6
r12= 37.661 d12= 5.57
r13= -71.442 d13= 1.40 n 7=1.49700 ν 7=81.5
r14= 41.860 d14= 5.23 n 8=1.84666 ν 8=23.9
r15= 852.898 d15= 2.51
r16= -62.738 d16= 1.40 n 9=1.69680 ν 9=55.5
r17= -418.998 d17= 可変
r18= 173.450 d18= 4.69 n10=1.67790 ν10=55.3
r19= -72.652 d19= 0.15
r20= 883.115 d20= 5.85 n11=1.49700 ν11=81.5
r21= -42.273 d21= 1.45 n12=1.83400 ν12=37.2
r22= -132.104 d22= 可変
r23= 0.000(絞り) d23= 0.39
r24= 62.489 d24= 3.69 n13=1.80400 ν13=46.6
r25= 346.067 d25= 0.20
r26= 56.940 d26= 5.26 n14=1.77250 ν14=49.6
r27= 121.261 d27= 1.67
r28= -292.931 d28= 1.60 n15=1.74000 ν15=28.3
r29= 41.019 d29= 8.00 n16=1.49700 ν16=81.5
r30= -94.863 d30= 3.20
r31= 2600.152 d31= 4.01 n17=1.80518 ν17=25.4
r32= -56.623 d32= 1.40 n18=1.58313 ν18=59.4
r33= 37.268 d33= 4.66
r34= -70.799 d34= 1.40 n19=1.74400 ν19=44.8
r35= 1687.221 d35= 3.60
r36= 199.804 d36= 3.81 n20=1.80400 ν20=46.6
r37= -85.157 d37= 4.81
r38= 218.272 d38= 9.53 n21=1.48749 ν21=70.2
r39= -30.190 d39= 2.00 n22=1.83400 ν22=37.2
r40= -117.780 d40= 5.00
r41= 99.886 d41= 2.80 n23=1.83400 ν23=37.2
r42= 265.603

焦点距離 72.13 135.00 193.98
Ｆナンハ゛ー 2.9 2.9 2.9
画角2ω 34.0 18.2 12.7
像高 21.6 21.6 21.6
レンス゛全長 183.9 183.9 183.9
ＢＦ 55.1 55.1 55.1
可変間隔
d 6 15.00 15.00 15.00
d 10 1.98 27.47 36.56
d 17 24.90 12.73 1.08
d 22 14.04 0.73 3.28

ズームレンズ群データ
群 焦点距離
1前 209.80
2後 201.45
3 -28.10
4 82.56
5 96.77

本発明の数値実施例１の広角端でのレンズ断面図。 本発明の数値実施例１の広角端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例１の望遠端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例２の広角端でのレンズ断面図。 本発明の数値実施例２の広角端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例２の望遠端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例３の広角端でのレンズ断面図。 本発明の数値実施例３の広角端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例３の望遠端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例４の広角端でのレンズ断面図 本発明の数値実施例４の広角端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 本発明の数値実施例４の望遠端での基準状態、物体距離１．５ｍ合焦時の収差図 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
Ｌ１Ｆ 前群
Ｌ１Ｒ 後群
ＬＲ 後続レンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｃ Ｃ線
Ｆ Ｆ線
ΔＭｄ ｄ線のメリディオナル像面
ΔＭｄ ｄ線のサジタル像面
ΔＭｇ ｇ線のメリディオナル像面
ΔＭｇ ｇ線のサジタル像面
Ｙ 像高
Ｆｎｏ Ｆナンバー

Claims (12)

1. 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、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなるように、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が光軸上を移動するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は正の屈折力の前群と正の屈折力の後群より構成され、前記前群はフォーカシングに際して不動であり、前記後群はフォーカシングに際して移動し、前記後群が有する正レンズの１つをＰＲレンズとし、前記第２レンズ群が有する負レンズの１つをＮ２レンズとするとき、前記ＰＲレンズと前記Ｎ２レンズの各材料は、アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
   ６０＜νｄ
   −０.００１５×νｄ＋０.６４２５＜θｇＦ
   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ＰＲレンズの焦点距離をｆｐ、前記Ｎ２レンズの焦点距離をｆｎ、広角端において無限遠物体に合焦しているときの前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   ０．９＜ｆｐ／ｆ１＜１．８
   １．５＜ｆｎ／ｆ２＜２．４
   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. 広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角端において無限遠物体に合焦しているときの前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   ０．８＜ｆ１／ｆｗ＜１．７
   ０．２＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜０．６０
   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。
4. 前記第２レンズ群の像側に開口絞りを有し、前記Ｎ２レンズの像側のレンズ面から前記開口絞りの開口面までの広角端と望遠端における光軸上の距離をそれぞれｄｎｗ、ｄｎｔとするとき、
   １．５＜ｄｎｗ／ｄｎｔ
   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. 無限遠物体に合焦しているときの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の広角端と望遠端における合成焦点距離をそれぞれｆ１２ｗ、ｆ１２ｔとするとき、
   ２．１＜ｆ１２ｔ／ｆ１２ｗ＜３．２
   ｆ１２ｗ＜０
   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。
6. 前記前群の焦点距離をｆ１ｆ、前記後群の焦点距離をｆ１ｒとするとき、
   ０．６＜ｆ１ｒ／ｆ１ｆ＜１．２
   なる条件を満足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。
7. ズーミングに際して、前記前群は不動であり、前記後群は移動す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。
8. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ単調に移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記前群は、物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の正レンズより成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズ。
10. 前記後群は、物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズより成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項のズームレンズ。
11. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、像側のレンズ面が凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズより成ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
12. 請求項１乃至１１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固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。