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JP5670248B2 - ズームレンズ系 - Google Patents

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JP5670248B2 JP2011089042A JP2011089042A JP5670248B2 JP 5670248 B2 JP5670248 B2 JP 5670248B2 JP 2011089042 A JP2011089042 A JP 2011089042A JP 2011089042 A JP2011089042 A JP 2011089042A JP 5670248 B2 JP5670248 B2 JP 5670248B2
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Description

本発明は、半画角35度以上の広角域を含む主にイメージセンサ用の撮像光学系として好適なズームレンズ系に関する。
近年、コンパクトカメラにおいて広角化と高変倍化を達成したズームレンズ系のニーズが高まっている。一方で画素ピッチの微細化が進み、光学系には高解像度であることが要求される。主にコンパクトカメラ用の撮像レンズは、収納状態で各群の空気間隔を短縮したいわゆる多段鏡筒を用いた沈胴機構を採用しカメラの薄型化を図るものが多い。このタイプの機構に適したレンズタイプとしては、各レンズ群の群厚が薄いことに加えて、前玉径が小さいことが必要であり、更に光学系の全長に関しても機構上の制約を考慮し設計を行う必要がある。
コンパクトカメラ用のズームレンズ系として、物体側から順に、正の第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、及び正の第4レンズ群からなる4群ズームレンズ系が知られている(特許文献1−3)。
特開2006−23529号公報 特開2006−308957号公報 特開2008−112013号公報
しかし、特許文献1のズームレンズ系は、変倍比が5倍程度、短焦点距離端の画角が61度しかなく、十分な広角化及び高変倍化を達成できていない。
また、特許文献2のズームレンズ系は、短焦点距離端の画角が78度程度と広角化が達成されているが、変倍比が4〜7倍程度と満足できる値ではない。
さらに、特許文献3のズームレンズ系は、非点収差や色収差が大きく、高画素化に対応したズームレンズ系として満足できるレベルではない。
したがって本発明は、正負正正の4群ズームレンズ系において、変倍比が10倍程度で、短焦点距離端で70度以上の画角を有し、前玉径が小さく短焦点距離端のレンズ全長が短い沈胴式カメラに最適な優れた光学性能を持つズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、及び正の屈折力を持つ第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第2レンズ群と第3レンズ群のレンズ群間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群のレンズ群間隔が変化するズームレンズ系において、第2レンズ群を、物体側から順に、像側に凹の負レンズ、像側に凹の負レンズ、及び少なくとも1面が非球面である物体側に凸のプラスチック正レンズの3枚のレンズで構成したこと;第3レンズ群を、物体側から順に、少なくとも1面が非球面である両凸正レンズ、及び像側に凹のプラスチック負メニスカスレンズの2枚のレンズで構成したこと;及び次の条件式(1)、(4)を満足すること;を特徴としている。
(1)−1.2<fa/fb<−0.8
(4)1.0<z2/z3<1.8
但し、
fa:第2レンズ群中のプラスチック正レンズの焦点距離[mm]、
fb:第3レンズ群中のプラスチック負メニスカスレンズの焦点距離[mm]、
z2=m2t/m2w
z3=m3t/m3w
mit:長焦点距離端における無限遠合焦時の第iレンズ群の横倍率(i=2、3)、
miw:短焦点距離端における無限遠合焦時の第iレンズ群の横倍率(i=2、3)、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)−7<f1/f2<−5.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離[mm]、
f2:第2レンズ群の焦点距離[mm]、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.2<f3/f4<0.5
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離[mm]、
f4:第4レンズ群の焦点距離[mm]、
である。
本発明のズームレンズ系は、第3レンズ群中の両凸正レンズの両面が非球面であり、第3レンズ群中のプラスチック負メニスカスレンズの少なくとも1面が非球面であり、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)νd>70
但し、
νd:第3レンズ群中の両凸正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明によれば、正負正正の4群ズームレンズ系において、変倍比が10倍程度で、短焦点距離端で70度以上の画角を有し、前玉径が小さく短焦点距離端のレンズ全長が短い沈胴式カメラに最適な優れた光学性能を持つズームレンズ系が得られる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1の構成における諸収差図である。 同数値実施例1の中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図3の構成における諸収差図である。 同数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図5の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図7の構成における諸収差図である。 同数値実施例2の中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図9の構成における諸収差図である。 同数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図11の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13の構成における諸収差図である。 同数値実施例3の中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図15の構成における諸収差図である。 同数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図17の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図19の構成における諸収差図である。 同数値実施例4の中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図21の構成における諸収差図である。 同数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図23の構成における諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、図25の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、及び正の屈折力を持つ第4レンズ群G4からなる。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りSは、第3レンズ群G3と一体に移動する。フォーカシングは第4レンズ群G4で行う。Iは像面である。
短焦点距離端(W)から長焦点距離端(T)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2のレンズ群間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3のレンズ群間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のレンズ群間隔が増加するように、少なくとも第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3が光軸方向に移動する。
より具体的には、短焦点距離端(W)から長焦点距離端(T)への変倍に際し、第1レンズ群G1ないし第4レンズ群G4は次のように移動する。第1レンズ群G1は、全数値実施例1−4を通じて、単調に物体側に移動する。第2レンズ群G2は、全数値実施例1−4を通じて、単調に像側に移動する。第3レンズ群G3は、数値実施例1、3、4では像側に凸の軌跡を描きながら単調に物体側に移動し、数値実施例2では単調に物体側に移動する。第4レンズ群G4は、数値実施例1、3、4では一旦像側に移動してから物体側にUターンして短焦点距離端の位置またはその近傍に戻り、数値実施例2では像側に凸の軌跡を描きながら単調に像側に移動する。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−4を通じて、物体側から順に、負レンズ11及び正レンズ12の2枚のレンズで構成されている。
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−4を通じて、物体側から順に、負レンズ(像側に凹の負レンズ)21、負レンズ(像側に凹の負レンズ)22及びプラスチック正レンズ(物体側に凸のプラスチック正レンズ)23の3枚のレンズで構成されている。プラスチック正レンズ23はその両面が非球面である。プラスチック正レンズ23は、そのいずれか1面のみが非球面であってもよい。
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−4を通じて、物体側から順に、正レンズ(両凸正レンズ)31及びプラスチック負レンズ(像側に凹のプラスチック負メニスカスレンズ)32の2枚のレンズで構成されている。正レンズ31及びプラスチック負レンズ32はともにその両面が非球面である。正レンズ31及びプラスチック負レンズ32は、そのいずれか1面のみが非球面であってもよい。
第4レンズ群G4は、数値実施例1、3、4では、正単レンズ41で構成されている。正単レンズ41はその両面が非球面である。
第4レンズ群G4は、数値実施例2では、物体側から順に、正レンズ41及び負レンズ42の2枚のレンズで構成されている。正レンズ41はその両面が非球面である。負レンズ42はその物体側の面が非球面である。
多段鏡筒を用いた沈胴式ズームレンズを搭載したカメラを小型化するためには、最も物体側に位置する第1レンズ群の細径化及びレンズ全長の短縮化が重要である。各レンズ群の厚さも薄いことが求められている。ズーミング時にレンズ群を動かすメカ構造の簡素化も必要となる。一般的にはズームレンズ群の数を少なくすればメカ構成が簡単になるが、高変倍化を達成するのが困難となる。また、レンズ系の小型化や群厚を小さくするためにレンズ群の構成枚数を削減することは、収差補正の難易度の増大に繋がる。小型化を図りながら全変倍範囲に渡り諸収差を良好に補正するためには、適切な各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成が必要となる。
本実施形態のズームレンズ系は、正負正正の正レンズ群先行型であり、コンパクトカメラによく使われる負レンズ群先行型のズームレンズ系に比べて高変倍化が図れる利点がある。しかしレンズ群の構成枚数が多くなるため沈胴収納時のレンズ群の厚さが増加するという問題がある。また前玉径が大きくなりやすいため、多段鏡筒を用いて収納させても径方向に大きくなり、コンパクトカメラに搭載できる大きさではなくなってしまうという問題がある。さらに正レンズ群先行型であっても高変倍化を図ろうとすると長焦点距離端でのレンズ全長が増大するという問題がある。レンズ全長の増大を防ぐためには第2レンズ群と第3レンズ群の屈折力を適切に設定する必要があり、また、第2レンズ群と第3レンズ群の収納時の厚みが増加しないように第2レンズ群と第3レンズ群の構成枚数をなるべく少なくしつつ高変倍化とコンパクト化を両立することが求められる。
従来、第2レンズ群を2枚の負レンズと1枚の正レンズの3枚で構成したものが知られている。しかし、高変倍化とコンパクト化を両立させようとすると第2レンズ群の負の屈折力を強くする必要があるため、第2レンズ群内における色収差や軸外諸収差を補正しきれず結像性能が劣化してしまう。
そこで本実施形態のズームレンズ系は、第2レンズ群G2を、物体側から順に、像側に凹の負レンズ21、像側に凹の負レンズ22、及び少なくとも1面が非球面である物体側に凸のプラスチック正レンズ23の3枚のレンズで構成することで、第2レンズ群G2内における色収差や軸外諸収差を良好に補正して優れた結像性能を得るようにしている。
また本実施形態のズームレンズ系は、第3レンズ群G3を、物体側から順に、少なくとも1面が非球面である両凸正レンズ31、及び像側に凹のプラスチック負メニスカスレンズ32の2枚のレンズで構成している。第3レンズ群G3をこのように構成することで、第3レンズ群G3内での収差発生を小さくすることができ、また温度変化時において第2レンズ群G2中のプラスチック正レンズ23と第3レンズ群G3中のプラスチック負メニスカスレンズ32の両レンズで発生する軸上のピント変化および軸外像面湾曲変化を小さくすることができる。
条件式(1)は、第2レンズ群G2中のプラスチック正レンズ23の焦点距離と、第3レンズ群G3中のプラスチック負メニスカスレンズ32の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、高温時又は低温時の温度変化の影響を低減して優れた結像性能を得ることができる。
条件式(1)の上限を超えても下限を超えても、温度変化時に2枚のレンズ23と32で発生する諸収差の打ち消し合いが少なくなり、高温時及び低温時の温度変化の影響により結像性能が劣化してしまう。
条件式(2)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、画角70度以上の広角化を達成するとともに、短焦点距離端における第1レンズ群G1の大径化の防止と、長焦点距離端におけるレンズ全長の短縮化を両立することができる。
条件式(2)の上限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力に対して第2レンズ群G2の屈折力が弱くなりすぎて、長焦点距離端におけるレンズ全長を短くするには有利となるが、画角70度以上の広角化を達成するのが困難となる。
条件式(2)の下限を超えると、第1レンズ群G1の屈折力に対して第2レンズ群G2の屈折力が強くなりすぎて、第1レンズ群G1が大径化し、長焦点距離端におけるレンズ全長が長くなってしまう。条件式(2)の下限を超えた状態でレンズ全長を短くするために各レンズ群G1−G4の屈折力を強くして変倍時の移動量を少なくすると、各変倍域での収差補正が困難となる。
条件式(3)は、第3レンズ群G3の焦点距離と、第4レンズ群G4の焦点距離との比を規定している。条件式(3)を満足することで、主に変倍を受け持つ第3レンズ群G3の屈折力と、主に光学系のテレセントリック性の確保とフォーカシングを受け持つ第4レンズ群G4の屈折力とのバランスを適切にし、レンズ全系を小型化することができる。
条件式(3)の上限を超えると、第3レンズ群G3の屈折力に対して第4レンズ群G4の屈折力が強くなりすぎて、近距離へフォーカシングした場合に収差が増大してしまう。
条件式(3)の下限を超えると、第4レンズ群G4の屈折力に対して第3レンズ群G3の屈折力が強くなりすぎて、第3レンズ群G3で発生する収差補正が難しくなるため、第3レンズ群G3の構成枚数を増やす必要が出てきてレンズ全系が大型化してしまう。
条件式(4)は、第2レンズ群G2の変倍作用と、第3レンズ群G3の変倍作用との比を規定している。条件式(4)を満足することで、第1レンズ群G1の有効径を小さくするとともに、Fナンバーの変動を抑えることができる。
条件式(4)の上限を超えると、第3レンズ群G3の変倍作用に対して第2レンズ群G2の変倍作用が大きくなりすぎて、第2レンズ群G2の屈折力が強くなりすぎるため、第1レンズ群G1の有効径の増大を招いてしまう。
条件式(4)の下限を超えると、第2レンズ群G2の変倍作用に対して第3レンズ群G3の変倍作用が大きくなりすぎて、第3レンズ群G3の変倍移動量が大きくなりFナンバーの変動が大きくなってしまう。
上述のように、全数値実施例1−4を通じて、第3レンズ群G3は、物体側から順に、両面が非球面である正レンズ31、及び少なくとも1面が非球面である像側に凹の負レンズ32の2枚のレンズで構成されている。負レンズ32はプラスチックレンズに限定されず、ガラスレンズとしてもよい。
条件式(5)はこの構成において、第3レンズ群G3中の正レンズ31のd線に対するアッベ数を規定している。条件式(5)を満足することで、第3レンズ群G3内で色収差を良好に補正することができる。
条件式(5)の下限を超えると、第3レンズ群G3内での色収差の補正が困難になる。
次に具体的な数値実施例を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数、「E-a」は「×10-a」を示す。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
[数値実施例1]
図1〜図6と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図2はその諸収差図であり、図3は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図4はその諸収差図であり、図5は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図6はその諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3、及び正の屈折力を持つ第4レンズ群G4からなる。第4レンズ群G4は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群である(無限遠物体から有限距離物体へ合焦させるに際し第4レンズ群を物体側に繰り出してフォーカシングを行う)。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11及び両凸正レンズ12からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21、物体側に凸の負メニスカスレンズ22及び物体側に凸のプラスチック正メニスカスレンズ23からなる。プラスチック正メニスカスレンズ23はその両面が非球面である。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズ31及び物体側に凸のプラスチック負メニスカスレンズ32からなる。両凸正レンズ31及びプラスチック負メニスカスレンズ32はともにその両面が非球面である。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置する絞りSは、第3レンズ群G3と一体に移動する。
第4レンズ群G4は、物体側に凸の正メニスカス単レンズ41からなる。正メニスカス単レンズ41はその両面が非球面である。第4レンズ群G4(正メニスカス単レンズ41)の後方(像面Iとの間)には、光学フィルタOPとカバーガラスCGが配置されている。
(表1)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 21.944 0.900 1.84666 23.8
2 16.417 0.320
3 17.549 2.847 1.61800 63.4
4 -539.840 d4
5 138.111 0.600 1.88300 40.8
6 5.256 1.940
7 67.086 0.500 1.59201 67.0
8 6.616 0.050
9* 6.144 2.299 1.63550 23.6
10* 47.063 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.296 2.500 1.49700 81.6
13* -9.307 0.100
14* 9.150 1.000 1.60641 27.2
15* 3.751 d15
16* 17.000 1.450 1.54358 55.7
17* 77.613 d17
18 ∞ 0.300 1.51680 64.2
19 ∞ 0.560
20 ∞ 0.500 1.51680 64.2
21 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 10.00
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 4.6 6.0
f 4.68 16.00 46.76
W 42.3 13.6 4.8
Y 3.59 3.98 3.98
fB 0.59 0.59 0.59
L 38.60 46.99 61.50
d4 0.450 12.008 23.205
d10 12.921 3.482 0.305
d15 3.100 4.607 15.856
d17 5.071 9.840 5.072
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
9 0.000 -0.2522E-03 -0.1515E-04 0.7945E-06 -0.9800E-07
10 0.000 -0.5491E-03 0.1842E-04 -0.2464E-05
12 -1.000 -0.3178E-03 0.9672E-04 -0.3627E-04
13 0.000 -0.1225E-03 -0.4261E-03 0.1945E-04
14 0.000 0.8374E-04 -0.9096E-03 0.1042E-03
15 0.000 0.1321E-02 -0.7138E-03 0.1304E-03
16 0.000 -0.6743E-04 -0.8734E-04 0.4743E-05 -0.9597E-07
17 0.000 -0.7972E-04 -0.9460E-04 0.4587E-05 -0.8287E-07
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 42.10
2 5 -6.65
3 12 9.56
4 16 39.71
[数値実施例2]
図7〜図12と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図7は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8はその諸収差図であり、図9は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図10はその諸収差図であり、図11は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図12はその諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第4レンズ群G4が、物体側から順に、両凸正レンズ41及び像側に凸の負メニスカスレンズ42の2枚のレンズで構成されている。両凸正レンズ41はその両面が非球面である。負メニスカスレンズ42はその物体側の面が非球面である。
(表5)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 19.065 0.900 1.94594 18.0
2 15.980 0.540
3 18.805 2.936 1.59282 68.6
4 -301.798 d4
5 339.395 0.600 1.83481 42.7
6 6.038 2.030
7 178.633 0.600 1.61800 63.4
8 6.667 0.100
9* 5.852 1.850 1.63550 23.6
10* 24.116 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.770 1.950 1.55332 71.7
13* -12.330 0.100
14* 13.982 1.382 1.60641 27.2
15* 4.470 d15
16* 22.022 2.390 1.54358 55.7
17* -10.105 0.070
18* -9.480 0.800 1.60641 27.2
19 -23.628 d19
20 ∞ 0.500 1.51633 64.1
21 ∞ 0.510
22 ∞ 0.500 1.51633 64.1
23 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 9.70
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 4.8 6.1
f 5.10 16.00 49.46
W 39.5 13.8 4.5
Y 3.59 3.98 3.98
fB 0.59 0.59 0.59
L 39.97 51.66 63.00
d4 0.587 11.499 22.268
d10 12.616 5.501 1.000
d15 3.660 12.331 18.801
d19 4.155 3.378 1.980
(表7)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
9 0.000 -0.2790E-03 -0.3360E-04 0.1414E-05 -0.1056E-06
10 0.000 -0.3184E-03 0.7217E-05 -0.1672E-05
12 -1.000 -0.1778E-03 0.3709E-04 -0.2459E-04
13 0.000 0.5357E-04 -0.3179E-03 0.1543E-04
14 0.000 0.1021E-02 -0.5334E-03 0.6297E-04
15 0.000 0.2562E-02 -0.2612E-03 0.6060E-04
16 0.000 0.3629E-03 -0.5455E-04 0.2399E-05 -0.5113E-07
17 0.000 0.6367E-03 -0.9717E-04 0.4576E-05 -0.7296E-07
18 0.000 0.1304E-03 -0.1043E-04 0.7565E-06
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.71
2 5 -6.84
3 12 10.08
4 16 25.26
[数値実施例3]
図13〜図18と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図13は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図14はその諸収差図であり、図15は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図16はその諸収差図であり、図17は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図18はその諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の負レンズ21が両凹負レンズである。
(2)第4レンズ群G4の正単レンズ41が両凸単正レンズである。
(表9)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 21.548 0.900 1.84666 23.8
2 16.132 0.342
3 17.450 3.050 1.61800 63.4
4 -307.365 d4
5 -1000.000 0.600 1.83481 42.7
6 4.980 1.840
7 23.421 0.500 1.61800 63.4
8 6.694 0.050
9* 6.463 1.900 1.63550 23.6
10* 46.264 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.342 2.039 1.49700 81.6
13* -11.489 0.100
14* 39.322 1.996 1.60641 27.2
15* 6.053 d15
16* 40.757 1.450 1.54358 55.7
17* -43.271 d17
18 ∞ 0.300 1.51680 64.2
19 ∞ 0.560
20 ∞ 0.500 1.51680 64.2
21 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 9.66
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 4.5 5.8
f 5.10 16.00 49.26
W 39.1 13.6 4.5
Y 3.59 3.98 3.98
fB 0.59 0.59 0.59
L 39.63 48.07 61.00
d4 0.480 11.393 22.413
d10 13.265 4.509 0.400
d15 3.000 5.907 15.264
d17 5.569 8.943 5.606
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
9 0.000 0.9047E-05 -0.6462E-05 0.2509E-06 -0.8033E-07
10 0.000 -0.5619E-03 0.1796E-04 -0.2750E-05
12 -1.000 -0.2299E-03 0.9657E-04 -0.4151E-04
13 0.000 0.3297E-03 -0.5819E-03 0.2994E-04
14 0.000 0.1960E-02 -0.7421E-03 0.7999E-04
15 0.000 0.4157E-02 -0.1705E-03 0.6062E-04
16 0.000 -0.2828E-03 -0.1380E-03 0.6287E-05 -0.9165E-07
17 0.000 -0.2820E-03 -0.1251E-03 0.4788E-05 -0.4662E-07
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.66
2 5 -6.88
3 12 9.89
4 16 38.85
[数値実施例4]
図19〜図24と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図19は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20はその諸収差図であり、図21は中間焦点距離における無限遠合焦時のレンズ構成図、図22はその諸収差図であり、図23は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図24はその諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表13)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 21.496 0.900 1.84666 23.8
2 16.112 0.320
3 17.256 2.990 1.61800 63.4
4 -460.464 d4
5 322.444 0.600 1.83481 42.7
6 5.089 2.000
7 55.730 0.500 1.61800 63.4
8 6.834 0.050
9* 6.191 1.940 1.63550 23.6
10* 41.385 d10
11絞 ∞ 0.600
12* 4.303 2.500 1.49700 81.6
13* -9.117 0.100
14* 9.342 1.000 1.60641 27.2
15* 3.788 d15
16* 17.000 1.450 1.54358 55.7
17* 81.604 d17
18 ∞ 0.300 1.51680 64.2
19 ∞ 0.560
20 ∞ 0.500 1.51680 64.2
21 ∞ -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 9.66
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 4.6 6.0
f 4.70 16.00 45.40
W 42.2 13.6 4.9
Y 3.59 3.98 3.98
fB 0.59 0.59 0.59
L 38.40 46.60 60.40
d4 0.450 11.746 22.222
d10 12.863 3.594 0.510
d15 3.200 4.694 15.784
d17 4.984 9.668 4.981
(表15)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
9 0.000 -0.3395E-03 -0.1946E-05 -0.3330E-06 -0.7559E-07
10 0.000 -0.6272E-03 0.2288E-04 -0.2829E-05
12 -1.000 -0.3280E-03 0.1099E-03 -0.3866E-04
13 0.000 0.6816E-04 -0.4645E-03 0.2208E-04
14 0.000 0.2722E-03 -0.9748E-03 0.1127E-03
15 0.000 0.1421E-02 -0.7549E-03 0.1411E-03
16 0.000 -0.2669E-06 -0.1001E-03 0.5538E-05 -0.1129E-06
17 0.000 -0.7003E-05 -0.1081E-03 0.5394E-05 -0.9902E-07
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.02
2 5 -6.57
3 12 9.50
4 16 39.19
各数値実施例の各条件式に対する値を表17に示す。
(表17)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) -0.965 -1.020 -0.962 -0.995
条件式(2) -6.328 -5.952 -5.908 -6.240
条件式(3) 0.241 0.399 0.255 0.243
条件式(4) 1.131 1.442 1.148 1.117
条件式(5) 81.6 71.7 81.6 81.6
表17から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例4は、条件式(1)〜(5)を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
G1 正の屈折力を持つ第1レンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
G2 負の屈折力を持つ第2レンズ群
21 負レンズ(像側に凹の負レンズ)
22 負レンズ(像側に凹の負レンズ)
23 プラスチック正レンズ(物体側に凸のプラスチック正レンズ)
G3 正の屈折力を持つ第3レンズ群
31 正レンズ(両凸正レンズ)
32 プラスチック負レンズ(像側に凹のプラスチック負メニスカスレンズ)
G4 正の屈折力を持つ第4レンズ群
41 正レンズ
42 負レンズ
OP 光学フィルタ
CG カバーガラス
S 絞り
I 像面

Claims (4)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を持つ第1レンズ群、負の屈折力を持つ第2レンズ群、正の屈折力を持つ第3レンズ群、及び正の屈折力を持つ第4レンズ群からなり、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群のレンズ群間隔が増加し、第2レンズ群と第3レンズ群のレンズ群間隔が減少し、第3レンズ群と第4レンズ群のレンズ群間隔が変化するズームレンズ系において、
    第2レンズ群を、物体側から順に、像側に凹の負レンズ、像側に凹の負レンズ、及び少なくとも1面が非球面である物体側に凸のプラスチック正レンズの3枚のレンズで構成したこと
    第3レンズ群を、物体側から順に、少なくとも1面が非球面である両凸正レンズ、及び像側に凹のプラスチック負メニスカスレンズの2枚のレンズで構成したこと;及び
    次の条件式(1)、(4)を満足すること;
    を特徴とするズームレンズ系。
    (1)−1.2<fa/fb<−0.8
    (4)1.0<z2/z3<1.8
    但し、
    fa:第2レンズ群中のプラスチック正レンズの焦点距離、
    fb:第3レンズ群中のプラスチック負メニスカスレンズの焦点距離、
    z2=m2t/m2w
    z3=m3t/m3w
    mit:長焦点距離端における無限遠合焦時の第iレンズ群の横倍率(i=2、3)、
    miw:短焦点距離端における無限遠合焦時の第iレンズ群の横倍率(i=2、3)。
  2. 請求項1記載のズームレンズ系において、次の条件式(2)を満足するズームレンズ系。
    (2)−7<f1/f2<−5.5
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f2:第2レンズ群の焦点距離。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
    (3)0.2<f3/f4<0.5
    但し、
    f3:第3レンズ群の焦点距離、
    f4:第4レンズ群の焦点距離。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第3レンズ群中の両凸正レンズはその両面が非球面であり、第3レンズ群中のプラスチック負メニスカスレンズはその少なくとも1面が非球面であり、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
    (5)νd>70
    但し、
    νd:第3レンズ群中の両凸正レンズのd線に対するアッベ数。
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