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JP5698869B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

ズームレンズおよび撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、ミラーレス用交換レンズに最適な小型のズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
近年、一眼レフカメラの分野にて、カメラ側にファインダーへ光を反射させるミラーボックスを排除した、ミラーレスカメラが普及している。このミラーレスカメラはミラーボックスが無く、交換レンズのバックフォーカスを短くすることができるため、レンズの全長を短くするのに有利である。さらに、カメラのマウントよりカメラ内部へ交換レンズの先端を潜り込ませる構造も可能である。このミラーレスカメラの利点を生かした小型レンズの要求が近年強くなっている。特にレンズ全長が長くなりがちなズームレンズでの小型化への要求は強い。また、低価格化への要求も強い。
このような小型化・低価格化への要求に応えるのに適した負レンズ群先行の３群ズームタイプのズームレンズとして、下記特許文献１〜３が知られている。
特許３４３３７３４号明細書 特許４２４５７８３号明細書 特開２００３−３０７６７７号公報
特許文献１のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群を移動させ変倍を行う。第１レンズ群が物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成され、第２レンズ群が物体側から順に正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成され、第３レンズ群が正レンズで構成される。
特許文献１のズームレンズでは、第２レンズ群の最も像側のレンズが正レンズのため、第２レンズ群中の物体側にある正レンズの屈折力を弱めることになり、第２レンズ群の有効径が拡大して、第２レンズ群のレンズ外径が拡大する。また、第２レンズ群の主点位置が像側になり、望遠端時の第1レンズ群と第２レンズ群間隔を広く取る必要があり、レンズ全長の短縮化が困難である。
特許文献２のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群を移動させ変倍を行う。第１レンズ群が物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成され、第２レンズ群が物体側から順に正レンズ、正レンズ、負レンズ、負レンズで構成され、第３レンズ群が正レンズで構成される。
特許文献２のズームレンズでは、ズームレンズ全系の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離が長いため、レンズ全長の短縮化が困難である。また、第３レンズ群が移動することで、撮像面周りに空気の流れが発生し撮像面へのゴミの付着が懸念される。また、物体側から順に第２レンズ群の２番目の正レンズと３番目の負レンズが接合レンズでは無いため、レンズ保持精度による性能の劣化が懸念される。さらに、第２レンズ群の４番目の負レンズが像側に凹面を向けているため、像面湾曲と歪曲の補正が難しく、レンズ保持精度による性能の劣化が懸念される。
特許文献３のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群を移動させ変倍を行う。第１レンズ群が物体側から順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成され、第２レンズ群が物体側から順に正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成され、第３レンズ群が正レンズで構成される。
特許文献３のズームレンズでは、第２レンズ群の最も像側のレンズが正レンズのため、第２レンズ群中の物体側にある正レンズの屈折力を弱めることになり、第２レンズ群の有効径が拡大し、第２レンズ群のレンズ外径が拡大する。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ミラーレス用交換レンズに最適な小型のズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、第２レンズ群内には絞りが配設され、第１レンズ群および第２レンズ群のみを移動させることで変倍を行うズームレンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１３とから構成され、第２レンズ群は、物体側から順に、絞りと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２１と、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズＬ２２および像側に凹面を向けた負レンズＬ２３からなる、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、像側に凸面を向けた、少なくとも１面が非球面の負レンズＬ２４とから構成され、第３レンズ群は、正レンズＬ３１から構成され、下記条件式を満足することを特徴とする。
１．８５＜Ｎ１３ ・・・（８）
ただし、Ｎ１３：正レンズＬ１３のｄ線における屈折率、とする。
本発明のズームレンズでは、下記条件式を満足することが好ましい。
０．０７＜Ｄ４５／ｆ２＜０．２０ ・・・（１）
ただし、Ｄ４５：正レンズＬ２１と正レンズＬ２２との光軸方向の空気間隔、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、とする。
この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
０．０９＜Ｄ４５／ｆ２＜０．１６ ・・・（１ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。
１．６０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．２０ ・・・（２）
０．８５＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．２０ ・・・（３）
１．２０＜ｆ２／ｆｗ＜１．６０ ・・・（４）
０．６０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０ ・・・（５）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、とする。
この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
１．７０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．１０ ・・・（２ａ）
０．９０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．１０ ・・・（３ａ）
１．３０＜ｆ２／ｆｗ＜１．５０ ・・・（４ａ）
０．７０＜ｆ２／ｆｔ＜０．８０ ・・・（５ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。
０．５０＜ＢＦ／ｆｗ＜０．９０ ・・・（６）
０．２５＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４５ ・・・（７）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ＢＦ：ズームレンズ全系のバックフォーカス、とする。
この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
０．５５＜ＢＦ／ｆｗ＜０．８０ ・・・（６ａ）
０．３０＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４０ ・・・（７ａ）
また、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
１．９０≦Ｎ１３ ・・・（８ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。
３．５＜Ｌｗ／ｆｗ＜５．０ ・・・（９）
１．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．７ ・・・（１０）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、Ｌｗ：広角端におけるズームレンズ全系のレンズ全長、Ｌｔ：望遠端におけるズームレンズ全系のレンズ全長、とする。
この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
４．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜４．５ ・・・（９ａ）
２．１＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．５ ・・・（１０ａ）
また、近距離への合焦は第１レンズ群を移動させることで行うことが好ましい。
本発明のズームレンズは、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、第２レンズ群内には絞りが配設され、第１レンズ群および第２レンズ群のみを移動させることで変倍を行うズームレンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１３とから構成され、第２レンズ群は、物体側から順に、絞りと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２１と、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズＬ２２および像側に凹面を向けた負レンズＬ２３からなる、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、像側に凸面を向けた、少なくとも１面が非球面の負レンズＬ２４とから構成され、第３レンズ群は、正レンズＬ３１から構成されたものとしたので、小型のズームレンズを実現することが可能となる。
また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、全体として小型の撮像装置とすることができる。
本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ） 本発明の実施例２のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ） 本発明の実施例３のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ） 本発明の実施例４のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ） 本発明の実施例５のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ） 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側である。
このズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成され、第２レンズ群Ｇ２内には絞りが配設され、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２のみを移動させることで変倍を行うものである。なお、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰを第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。なお、光学部材ＰＰの厚さや特性については要求性能により考慮されるものであり、位置や厚さや特性について限定するものではない。また、光学部材ＰＰは配置しなくてもよい。
このように、第１レンズＧ１を負の屈折力、第２レンズ群Ｇ２を正の屈折力、第３レンズ群Ｇ３を正の屈折力とし、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のみを移動させて広角から望遠に向かって変倍することで、下記の通り全体としてレンズ枚数が８枚という少ない枚数で構成することができ、高倍率化・小型化・低価格化を達成することが可能となる。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１３とから構成されており、これにより特に広角側の性能を良好に補正することができる。なお、Ｌ１１レンズを像側に凹面を向けた負レンズとし、Ｌ１２レンズを像側に凹面を向けた負レンズとすることで、像面湾曲と歪曲を補正することができる。また、Ｌ１３レンズを物体側に凸面を向けた正レンズとすることで、倍率色収差を補正することができる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、絞りＳｔと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２１と、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズＬ２２および像側に凹面を向けた負レンズＬ２３からなる、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、像側に凸面を向けた、少なくとも１面が非球面の負レンズＬ２４とから構成されており、これにより変倍領域全域において、特に球面収差と像面湾曲と軸上色収差を補正することができ、さらに加工性の良いレンズ構成とすることができる。なお、Ｌ２１レンズを物体側に凸面を向けた正レンズとすることで、球面収差を補正することができる。また、接合レンズを物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズＬ２２および像側に凹面を向けた負レンズＬ２３から構成することで、球面収差と軸上色収差を補正することができ、さらにレンズ保持精度による性能の劣化を防ぐことができる。また、Ｌ２４レンズを像側に凸面を向けた、少なくとも１面が非球面の負レンズとすることで、球面収差と像面湾曲を補正することができ、さらに負レンズＬ２４の頂点が光軸から外れた場合（軸ずれ・ディセンター）でも周辺画角の像質の低下が少ないため、レンズ保持精度による性能の劣化を防ぐことができる。
第３レンズ群は、正レンズＬ３１から構成されており、これにより像面への入射光線角度を低くすることができ、シェーディングを低減することができる。また、変倍中固定とすることで、像面へ付着するゴミを低減することができる。
さらに、近距離への合焦時は、第１レンズ群Ｇ１を移動させる構成とすることで、合焦時に収差変動の少ない構成とでき、また合焦時にレンズを繰り出すのに必要な駆動系を第１レンズ群Ｇ１側に配置することで、レンズマウント側の鏡筒サイズを小型化することができる。
以下の条件式（１）は正レンズＬ２１と正レンズＬ２２との光軸方向の間隔に関する式で、これを満足することでレンズの小型化と良好な収差補正を達成することができる。
０．０７＜Ｄ４５／ｆ２＜０．２０ ・・・（１）
ただし、Ｄ４５：正レンズＬ２１と正レンズＬ２２との光軸方向の空気間隔、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、とする。
条件式（１）の下限を下回ると小型化には有利であるが、像面湾曲と球面収差の補正が難しく、上限を上回ると像面湾曲と球面収差の補正には有利であるが、小型化の達成は困難である。
なお、以下の条件式（１ａ）を満足することにより、さらなるレンズの小型化と良好な収差補正を達成することができる。
０．０９＜Ｄ４５／ｆ２＜０．１６ ・・・（１ａ）
以下の条件式（２）、（３）、（４）、（５）は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の屈折力に関する式で、これを満足することでレンズの小型化とズーム全域での良好な収差補正を達成することができる。
１．６０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．２０ ・・・（２）
０．８５＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．２０ ・・・（３）
１．２０＜ｆ２／ｆｗ＜１．６０ ・・・（４）
０．６０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０ ・・・（５）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、とする。
条件式（２）、（３）は第１レンズ群Ｇ１の屈折力に関する式で、下限を下回るとレンズの小型化には有利だが、ズーム全域での収差補正が困難となり、さらに合焦時の性能変動も増大となる。上限を上回るとズーム全域の収差補正と合焦時の性能変動には有利だが、レンズの小型化の達成は困難となる。
条件式（４）、（５）は第２レンズ群Ｇ２の屈折力に関する式で、下限を下回るとレンズの小型化には有利だが、ズーム全域での良好な収差補正が困難となり、上限を上回るとズーム全域の収差補正には有利だが、レンズの小型化の達成は困難となる。
更に以下の条件式を満足することが望ましい。
なお、以下の条件式（２ａ）、（３ａ）、（４ａ）、（５ａ）を満足することにより、さらなるレンズの小型化と良好な収差補正を達成することができる。
１．７０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．１０ ・・・（２ａ）
０．９０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．１０ ・・・（３ａ）
１．３０＜ｆ２／ｆｗ＜１．５０ ・・・（４ａ）
０．７０＜ｆ２／ｆｔ＜０．８０ ・・・（５ａ）
以下の条件式（６）、（７）はバックフォーカスに関する式で、フランジバックが短いカメラに搭載される場合、これを満足することで小型化を達成することが出来る。
０．５０＜ＢＦ／ｆｗ＜０．９０ ・・・（６）
０．２５＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４５ ・・・（７）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ＢＦ：ズームレンズ全系のバックフォーカス、とする。
条件式（６）、（７）の下限を下回ると、小型化には有利であるが、バックフォーカスが短くなりすぎて、ローパスフィルタや赤外カットフィルタを配置することができなくなる。上限を上回るとフィルタ配置には有利であるが、小型化を達成することが困難となる。
なお、以下の条件式（６ａ）、（７ａ）を満足することにより、フィルタ類を配置した上で、さらなるカメラの小型化を達成することができる。
０．５５＜ＢＦ／ｆｗ＜０．８０ ・・・（６ａ）
０．３０＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４０ ・・・（７ａ）
以下の条件式（８）は正レンズＬ１３の屈折率に関する式で、これを満足することでレンズの小型化と良好な収差補正を達成することができる。
１．８５＜Ｎ１３ ・・・（８）
ただし、Ｎ１３：正レンズＬ１３のｄ線における屈折率、とする。
条件式（８）を満足することでレンズの曲率半径の絶対値を大きくすることができ、レンズの厚みを薄くすることができるため、小型化を達成することができる。また、ペッツバール和を適正にすることができ、像面湾曲を良好に補正することができる。
なお、以下の条件式（８ａ）を満足することにより、さらなるレンズの小型化と良好な収差補正を達成することができる。
１．９０≦Ｎ１３ ・・・（８ａ）
以下の条件式（９）、（１０）はレンズ全長に関する式で、これを満足することでレンズの小型化を達成することができる。
３．５＜Ｌｗ／ｆｗ＜５．０ ・・・（９）
１．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．７ ・・・（１０）
ただし、ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、Ｌｗ：広角端におけるズームレンズ全系のレンズ全長、Ｌｔ：望遠端におけるズームレンズ全系のレンズ全長、とする。
条件式（９）、（１０）の下限を下回るとレンズの小型化を達成することができるが、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２間のシャッタースペースが少なくなり、上限を上回るとレンズの小型化を達成することが難しくなる。
なお、以下の条件式（９ａ）、（１０ａ）を満足することにより、シャッタースペースを確保しながら、さらなるレンズの小型化を達成することができる。
４．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜４．５ ・・・（９ａ）
２．１＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．５ ・・・（１０ａ）
本ズームレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
また、図１に示す例では、ズームレンズと像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に、実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図２に、実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に、実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に、実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。
なお、図１〜図５においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
実施例１のズームレンズのレンズデータを表１に、移動面の間隔に関するデータを表２に、非球面に関するデータを表３に示す。また、実施例２のズームレンズのレンズデータを表４に、移動面の間隔に関するデータを表５に、非球面に関するデータを表６に示す。また、実施例３のズームレンズのレンズデータを表７に、移動面の間隔に関するデータを表８に、非球面に関するデータを表９に示す。また、実施例４のズームレンズのレンズデータを表１０に、移動面の間隔に関するデータを表１１に、非球面に関するデータを表１２に示す。また、実施例５のズームレンズのレンズデータを表１３に、移動面の間隔に関するデータを表１４に、非球面に関するデータを表１５に示す。
以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜５についても基本的に同様である。
表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の媒質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍およびフォーカス時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤｎ（ｎは面番号）と記載している。
表２の移動面の間隔に関するデータに、広角端、中間画角、望遠端のそれぞれにおける、面間隔Ｄｎ（ｎは面番号）の値を示す。
レンズデータ、移動面の間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。
また、表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表３の非球面データには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数Ｋ、Ａｉの値である。
Ｚ＝（Ｙ２／Ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・Ｙ２／Ｒ２）１／２｝＋ΣＡｉＹｉ ・・・（Ａ）
ただし、Ｚ：非球面深さ、Ｙ：高さ、Ｒ：近軸曲率半径、Ｋ：離心率、Ａｉ：非球面係数、とする。
Figure 0005698869
Figure 0005698869
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実施例１〜５のズームレンズの条件式（１）〜（１０）に対応する値を表１６に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表１６に示す値はこの基準波長におけるものである。
Figure 0005698869
実施例１の撮像レンズの各収差図を図６（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図６（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ広角端の球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差を示し、図６（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ中間画角の球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差を示し、図６（Ｉ）〜（Ｌ）はそれぞれ望遠端の球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差を示す。
球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に加えて、波長４６０．０ｎｍ、波長６１５．０ｎｍについての収差をそれぞれ実線、一点鎖線、二点鎖線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。
同様に、実施例２の撮像レンズの各収差図を図７（Ａ）〜（Ｌ）に、実施例３の撮像レンズの各収差図を図８（Ａ）〜（Ｌ）に、実施例４の撮像レンズの各収差図を図９（Ａ）〜（Ｌ）に、実施例５の撮像レンズの各収差図を図１０（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
以上のデータから、実施例１〜５のズームレンズは全て条件式（１）〜（１０）を満たしており、良好な性能を維持しつつ、望遠端でも明るいズームレンズであることが分かる。
次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図１１に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図１１では、ズームレンズ１が備える第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３を概略的に示している。
撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。
なお、図１１には、１つの撮像素子７を用いた、いわゆる単板方式の撮像装置を図示しているが、本発明の撮像装置としては、ズームレンズ１と撮像素子７の間にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）等の各色に分ける色分解プリズムを挿入し、各色に対応する３つの撮像素子を用いた、いわゆる３板方式のものでもよい。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

Claims (12)

  1. 物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成され、前記第２レンズ群内には絞りが配設され、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群のみを移動させることで変倍を行うズームレンズにおいて、
    前記第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ１３とから構成され、
    前記第２レンズ群は、物体側から順に、絞りと、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２１と、物体側から順に物体側に凸面を向けた正レンズＬ２２および像側に凹面を向けた負レンズＬ２３からなる、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、像側に凸面を向けた、少なくとも１面が非球面の負レンズＬ２４とから構成され、
    前記第３レンズ群は、正レンズＬ３１から構成され、
    下記条件式を満足する
    ことを特徴とするズームレンズ。
    １．８５＜Ｎ１３ ・・・（８）
    ただし、
    Ｎ１３：前記正レンズＬ１３のｄ線における屈折率
    とする。
  2. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
    ０．０７＜Ｄ４５／ｆ２＜０．２０ ・・・（１）
    ただし
    Ｄ４５：前記正レンズＬ２１と前記正レンズＬ２２との光軸方向の空気間隔
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    とする。
  3. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項２記載のズームレンズ。
    ０．０９＜Ｄ４５／ｆ２＜０．１６ ・・・（１ａ）
  4. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
    １．６０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．２０ ・・・（２）
    ０．８５＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．２０ ・・・（３）
    １．２０＜ｆ２／ｆｗ＜１．６０ ・・・（４）
    ０．６０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０ ・・・（５）
    ただし
    ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    とする。
  5. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。
    １．７０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．１０ ・・・（２ａ）
    ０．９０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．１０ ・・・（３ａ）
    １．３０＜ｆ２／ｆｗ＜１．５０ ・・・（４ａ）
    ０．７０＜ｆ２／ｆｔ＜０．８０ ・・・（５ａ）
  6. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
    ０．５０＜ＢＦ／ｆｗ＜０．９０ ・・・（６）
    ０．２５＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４５ ・・・（７）
    ただし、
    ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    ＢＦ：ズームレンズ全系のバックフォーカス
    とする。
  7. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項６記載のズームレンズ。
    ０．５５＜ＢＦ／ｆｗ＜０．８０ ・・・（６ａ）
    ０．３０＜ＢＦ／ｆｔ＜０．４０ ・・・（７ａ）
  8. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
    １．９０≦Ｎ１３ ・・・（８ａ）
  9. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
    ３．５＜Ｌｗ／ｆｗ＜５．０ ・・・（９）
    １．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．７ ・・・（１０）
    ただし、
    ｆｗ：広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離
    Ｌｗ：広角端におけるズームレンズ全系のレンズ全長
    Ｌｔ：望遠端におけるズームレンズ全系のレンズ全長
    とする。
  10. 下記条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項９記載のズームレンズ。
    ４．０＜Ｌｗ／ｆｗ＜４．５ ・・・（９ａ）
    ２．１＜Ｌｔ／ｆｔ＜２．５ ・・・（１０ａ）
  11. 近距離への合焦は前記第１レンズ群を移動させることで行う
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
  12. 請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
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