(57)【要約】【課題】大型の電子撮像素子に対応し、リアフォーカス可能で全長小型なズームレンズを提供すること。【解決手段】物体側より  負の第1レンズ群、正の第2レンズ群、負の第3レンズ群からなり各群の空気間隔を変化させて変倍を行い、前記第３レンズ群を光軸上で移動して有限距離物体へ合焦動作を行うズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は群間隔が狭まるように移動し、前記第3レンズ群は、正レンズ、負レンズの2枚構成とすると共に以下の条件式を満足するズームレンズ。−４．３  ＜  ｆ３／ｆｗ  ＜  −３．５    ・・・（１）０．６  ＜  Ｓｋｗ／ｆｗ  ＜  １．０      ・・・（２）  ｆ３：第３群の焦点距離  Ｓｋｗ：広角端における無限合焦時のバックフォーカス  ｆｗ：広角端の焦点距離  【選択図】図１
2017219652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より、負の第1レンズ群、正の第2レンズ群、負の第3レンズ群からなり各群の空気間隔を変化させて変倍を行い、前記第３レンズ群を光軸上で移動して有限距離物体へ合焦動作を行うズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は群間隔が狭まるように移動し、前記第3レンズ群は、正レンズ、負レンズの2枚構成とすると共に以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
−４．３  ＜  ｆ３／ｆｗ  ＜  −３．５    ・・・（１）
０．６  ＜  Ｓｋｗ／ｆｗ  ＜  １．０      ・・・（２）
ｆ３：第３群の焦点距離
Ｓｋｗ：広角端における無限合焦時のバックフォーカス
ｆｗ：広角端の焦点距離  
【請求項２】
前記レンズ系において広角端の最至近を含むフォーカシング領域の一部において該フォーカシング領域の像円径は 無限遠合焦時の像円径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記レンズ系において前記フォーカシング領域の一部において切り出しを行う像円径は無限遠合焦時の像円径の97%以下としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記レンズ系において前記第３群は正の３１レンズ、負の３２レンズの２枚にて構成され  該３１レンズ、第３２レンズは以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のズームレンズ。
-4.5＜（Ｒ３１F＋Ｒ３１Ｒ）/（（Ｒ３１F-Ｒ３１Ｒ）＜-1.5    ・・（３）
1.6＜（Ｒ３２F＋Ｒ３２Ｒ）/（（Ｒ３２F-Ｒ３２Ｒ）＜2.5    ・・（４）
Ｒ３１Ｆ：第３１レンズの物体側の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：第３１レンズの像側の曲率半径
Ｒ３２Ｆ：第３２レンズの物体側の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：第３２レンズの像側の曲率半径
【請求項５】
前記レンズ系において前記第3群は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のズームレンズ。
１．１  ＜  β３Ｗ  ＜  １．３      ・・（５）
β３Ｗ：広角端における第3群の結像倍率
【請求項６】
前記レンズ系において前記第1群および、前記第2群は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のズームレンズ。
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ３  ＜  −０．２  ・・（６）
０．３  ＜  ｆ１／ｆ３  ＜  ０．７      ・・（７）
【請求項７】
前記レンズ系において前記第１群は負、負、正の３枚のレンズにて構成され、第２群は物体側より  正レンズ、正負の接合レンズ、正レンズ又は負正の接合レンズからなる正エレメントの計４枚ないし５枚にて構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記レンズ系において前記広角端の最至近を含むフォーカシング領域の一部において該フォーカシング領域の像円径は以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
１＜（SKWinf  −  SKW_8fw）/（ｈgftmax_inf  −  hgtmax8fw）＜  ３０ 
SkWinf：  広角端における無限合焦時のバックフォーカス
SkW_8fW：広角端におけるレンズ前面から8fの物体距離に合焦時のバックフォーカス
Hgftmax_inf：無限遠の被写体撮影時の対角方向最大像高
Hgtmax_8fW：広角端の焦点距離の8倍の物体距離の被写体を撮影時に切り出す対角方向最大像高
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラ等に好適な小型で高倍率を有するズームレンズに関し、特に所定の変倍比を確保すると共に、収納状態でレンズ全長の短縮化を図った携帯性に優れたズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置において、広画角かつ高変倍比であることは勿論、被写界深度の浅さを作画の表現方法に活かし、主要被写体を背景から浮き立たせる、所謂ボケ表現に対する要望がある。
【０００３】
従来、電子撮像素子はシェーディング等に対応するため、光学系に対しテレセントリック性を要求してきた。ゆえに、特にカメラの小型化が求められるコンパクトデジタルカメラに用いられる光学系は、センササイズを１／２．３型〜１／１．７型程度と小型とすることで、光学系のテレセントリック性とカメラ小型化を両立してきた。このとき用いられる撮像光学系は、実焦点距離が短いレンズとなるため、撮影画像は被写界深度が深い画像となる。
【０００４】
光学系のテレセントリック性を維持したまま、センササイズを大型化しようとすると撮像光学系の大型化も不可避であり、デジタルカメラにおいて幅広くボケ表現を作画に活かしたい場合は、交換レンズシステム等大型の撮像装置を用いることが一般的であった。また、電子撮像素子を用いるコンパクトデジタルスチルカメラでは、センサ出力から被写体のコントラストを算出し合焦動作を行うのが一般的である。
【０００５】
このとき、コントラストのピーク位置をサーチするため、フォーカスレンズを微小駆動する必要があるため、迅速な合焦動作のために、フォーカス群の小型軽量化が求められている。光学系の小型化を維持しつつ、大型の撮像素子に対応する光学系として、物体側から順に、負、正、負の屈折力の３つのレンズ群にて構成するズームレンズが知られている。この負群先行型の３群ズームレンズでは、第２レンズ群と第３レンズ群の配置を強い望遠型の配置とすることで、バックフォーカスを短縮し、光学系の全長小型化を実現している。
【０００６】
また近年、電子撮像素子を用いた撮像装置において、光学系の有する歪曲収差をデジタル処理で補正する技術が知られている。また、大型の電子撮像素子において、オンチップマイクロレンズ配置の最適化により、センサへの光線入射角許容幅を拡大する技術が知られている。
【０００７】
特許文献１の各実施例では半画角３５°程度から３倍程度の変倍比を有するズームレンズが開示されている。特許文献１に開示されているズームレンズは、銀塩フィルムカメラに用いられる光学系であり、広角端から望遠端にかけて、歪曲収差を±５％程度に光学的に補正している。
【０００８】
特許文献２の負正負の３群ズーム実施例では、半画角３０°程度から２倍程度の変倍比を有するズームレンズが開示されている。特許文献３に開示されているズームレンズは、小型のセンサに対応した超小型光学系であり、広角端においてバックフォーカスを極端に詰めることで光学系の小型化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０５−０９３８６６号公報
【特許文献２】特開２００６―１１９１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１において、歪曲収差の補正に関しては、第１レンズ群で発生する負の歪曲収差を、第３レンズ群で発生する正の歪曲収差で相殺する構成としている。ここで各実施例においては、前玉径の小型化を実現するため第１レンズ群の屈折力が強い配置をとっており、とくに広角端において像面彎曲の補正が困難である。また、歪曲収差を補正するため、第３レンズ群も強い屈折力で配置しなければならないため、ズーム全域での収差補正が困難である。
【００１１】
特許文献２において、レンズ群の中で小型な第３レンズ群をフォーカス群とした場合、バックフォーカスが短すぎるため広角端においてフォーカス群の移動量の確保が困難である。また、第３レンズ群が広角端において像面近傍に配置されるため、大型のセンササイズに比例倍した場合、最終玉の径が大型化してしまう。
【００１２】
本発明の目的は、負、正、負の３群構成により、大型センサに対応する光学系の小型化を実現しつつ、各レンズ群の構成と屈折力配置を適切に設定し、斜入射を許容した電子撮像素子に好適な、リアフォーカス可能なズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、
物体側より、負の第1群、正の第2群、負の第3群からなり各群の空気間隔を変化させて変倍を行い、前記第３レンズ群を光軸上で移動して有限距離物体へ合焦動作を行う。
ズームレンズにおいて変倍時、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は群間隔が狭まるように移動し  前記第3レンズ群は、正レンズ、負レンズを１枚ずつ有して構成すると共に
以下の条件式を満足する事である。
−４．３  ＜  ｆ３／ｆｗ  ＜  −３．５    ・・・（１）
０．６  ＜  Ｓｋｗ／ｆｗ  ＜  １．０      ・・・（２）
ｆ３：  第３群の焦点距離
Ｓｋｗ：広角端における無限合焦時のバックフォーカス
ｆｗ：  広角端の焦点距離  
更にBest  modeに近づける為には以下の条件を満足すると良い。
【００１４】
前記レンズ系において広角端の最至近を含むフォーカシング領域の一部において該フォーカシング領域の像円径は 無限遠合焦時の像円径より小さいこと。
【００１５】
前記レンズ系において前記フォーカシング領域の一部において切り出しを行う像円径は無限遠合焦時の像円径の97%以下としたこと。
【００１６】
前記レンズ系において  前記第３群は正の３１レンズ、負の３２レンズの２枚にて構成され  該３１レンズ、第３２レンズは以下の条件式を満足すること。
-4.5＜（Ｒ３１F＋Ｒ３１Ｒ）/（（Ｒ３１F-Ｒ３１Ｒ）＜-1.5    ・・（３）
1.6＜（Ｒ３２F＋Ｒ３２Ｒ）/（（Ｒ３２F-Ｒ３２Ｒ）＜2.5    ・・（４）
Ｒ３１Ｆ：第３１レンズの物体側の曲率半径
Ｒ３１Ｒ：第３１レンズの像側の曲率半径
Ｒ３２Ｆ：第３２レンズの物体側の曲率半径
Ｒ３２Ｒ：第３２レンズの像側の曲率半径
前記レンズ系において前記第3群は以下の条件式を満足すること。
１．１  ＜  β３Ｗ  ＜  １．３      ・・（５）
β３Ｗ：  広角端における第3群の結像倍率
前記レンズ系において前記第1群および、前記第2群は以下の条件式を満足すること。
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ３  ＜  −０．２  ・・（６）
０．３  ＜  ｆ１／ｆ３  ＜  ０．７      ・・（７）
前記レンズ系において前記第１群は負、負、正の３枚のレンズにて構成され、第２群は物体側より、正レンズ、正負の接合レンズ、正レンズ又は負正の接合レンズからなる正エレメントの計４枚ないし５枚にて構成されること。
【００１７】
前記レンズ系において前記広角端の最至近を含むフォーカシング領域の一部において該フォーカシング領域の像円径は以下の条件式を満足すること。
１  ＜  （SKWinf  −  SKW_8fw）/（ｈgftmax_inf  −  hgtmax8fw）＜  ３０ 
SkWinf：  広角端における無限合焦時のバックフォーカス
SkW_8fW  ：広角端におけるレンズ前面から  8fの物体距離に合焦時のバックフォーカス
Hgftmax_inf：無限遠の被写体撮影時の対角方向最大像高
Hgtmax_8fW：広角端の焦点距離の8倍の物体距離の被写体を撮影時に切り出す対角方向最大像高
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前述の構成により大型撮像センサーに対応しつつ3倍程度の変倍比を持ちながら小型で薄く沈胴が可能なズームレンズを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１のレンズ断面図
【図２】実施例２のレンズ断面図
【図３】実施例３のレンズ断面図
【図４】実施例１の縦収差図,
【図５】実施例２の縦収差図,
【図６】実施例3の縦収差図,
【図７】広角端のフォーカス例断面図
【図８】広角端の繰り込み量と切り出し像高例
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
本発明においては、物体側より  負の第1群、正の第2群、負の第3群にて構成される。ここで、負群先行型のズームレンズを採用することで、広画角光学系の小型化を実現にするとともに、第２レンズ群と第３レンズ群を、正、負の強い望遠型配置とすることで、大型のセンサに対応しつつ全長の小型化を実現している。
【００２２】
また、無限遠距離物体から有限距離物体への合焦に際し、第３レンズ群を像側へ移動するリアフォーカス方式としている。これによれば、外径が小型で軽量な第３レンズ群をフォーカス群とすることで、迅速な合焦動作を実現している。また、第３群の各レンズ群は、正レンズと負レンズを各１枚からなる構成としている。この構成により、各群内で単色収差、色収差を補正し、ズーム全域で良好な光学性能を維持している。
【００２３】
又、本発明のズームレンズは各群の厚みを薄くし沈胴時の薄型化を図る為、以下の条件式を満足する事を特徴としている。
−４．３  ＜    ｆ３／ｆｗ   ＜  −３．５ ・・(1)
０．６    ＜  ＳｋW／ｆｗ  ＜  １．０     ・・(2)
これはリアフォーカス方式を採用しつつ第3群の焦点距離、バックフォーカスを適切に設定し薄型化を達成している。
【００２４】
レンズ全長を短縮する為には第3群のパワーが強いのが望ましいが、第3群のパワーが
強すぎると正レンズのコバ厚を確保する為レンズの厚み方向が増大し沈胴厚が厚くなる為ｆ３は上記値を満たす様に設定している。負正負の3群構成で第3群を薄くする為に3群の径を小さくする事によりコバ厚を確保しつつ3群を構成する正レンズの薄型化を達成している。撮像面の大型センサーに対応しつつ3群径を小型化する為、バックフォーカスをある程度長くSkWの範囲は上記値を満足する様に設定している。
【００２５】
バックフォーカスを適度に長く設定する事に繰り込み方向へフォーカシングする為のメカ余裕を確保しつつ3群径を小さくする事により、コバ厚を確保しつつ3群を構成するレンズの薄型化を図る構成としている。第3群は近距離へのフォーカシングの際、バックフォーカスが短くなる方向に繰り込む第3群のパワーを適切にしつつ至近距離を確保しようとすると近距離物体への合焦時において画面周辺部の光束がけられやすくなる傾向がある。
【００２６】
そこで、本発明の実施形態においては、バックフォーカスが特に短くなる至近距離付近の物体距離領域において  画面の周辺部を切り出す処理を行う事により画面周辺部でケラレない様にしている。
【００２７】
この様な処理を行う利点としてケラレの要因以外に更に２つの効果がある。１つは至近距離へのフォーカスで画角が広くなってしまうのが、切り出し処理を行う事で換算焦点距離が望遠側にシフトし、画角変化を緩和する事が出来る。もう１つは上記処理によるケラレ回避を行う事で第3群の焦点距離を前記範囲に設定しつつ  至近のバックを短くしても３群径を小型に維持しつつ、充分な至近距離仕様を確保する事が出来る。
【００２８】
負の第1群、正の第2群、負の第3群にて構成されるレンズタイプにおいては第3群
を構成するレンズは、組み込み時の偏心による性能劣化を考慮した場合  第2群に隣接して配される絞りに凹面を向けたメニスカス形状する事が望ましい。しかしながら物体側の曲率が小さくなると2群と3群の間に配される絞り又はシャッターと3群のレンズの干渉を避ける為、2群と3群の隙間少なく沈胴させる事が難しくなる。そこで  第3群を構成するレンズは以下の条件式を満足する様な形状としている。
-4.5＜（Ｒ３１F＋Ｒ３１Ｒ）/（（Ｒ３１F-Ｒ３１Ｒ）＜-1.5    ・・（３）
1.6＜（Ｒ３２F＋Ｒ３２Ｒ）/（（Ｒ３２F-Ｒ３２Ｒ）＜2.5    ・・（４）
又、第3群のフォーカスを適切に行う第3群の結像倍率の条件として
１．１  ＜  β３Ｗ  ＜  １．３      ・・（５）
を設定している。
【００２９】
第２レンズ群と第３レンズ群、第１レンズ群と第３レンズ群の屈折力のバランスを規定した条件式として
−０．４  ＜  ｆ２／ｆ３  ＜  −０．２  ・・（６）
０．３  ＜  ｆ１／ｆ３  ＜  ０．７      ・・（７）
本発明では、第２レンズ群と第３レンズ群、第１レンズ群と第３レンズ群の屈折力を最適化することで、光学系の小型化と射出瞳位置の適正化のバランスを両立している。本発明の実施形態においては広角端のＦｎｏを明るくＦ2.4〜Ｆ2.8程度に設定しつつ画面周辺部まで良好に収差補正する為前記第１群は負、負、正の３枚のレンズにて構成している。広角端から望遠端への球面収差、周辺部のコマフレアーを良好に補正する為、広角端Ｆ２．８のレンズにおいては、第２群は物体側より  正レンズ、正負の接合レンズ、正レンズの4枚構成としている。
【００３０】
広角端Ｆno２．４のレンズにおいて第２群は物体側より  正レンズ、正負の接合レンズ、負正の接合レンズの５枚にて構成として明るいＦｎｏにおいても球面収差、周辺部のコマフレアーを良好に補正している。
【００３１】
前記至近距離においてはフォーカシングの繰り込み量が大きくなると該有限距離に合焦点時のバックフォーカスが短くなりケラレが生じる為、そのバックの変化量に応じて最大像高の切り出し量を設定する様にしている。
即ち前記レンズ系において前記広角端の最至近を含むフォーカシング領域の一部において該フォーカシング領域の像円径は以下の条件式を満足すると良い。
１＜（SKWinf−SKW_8fw）/（ｈgftmax_inf−hgtmax8fw）＜３０ 
次に各条件式の意味について説明する。（１）式は第3群の焦点距離を広角端における全系の焦点距離で規格化したもので、3群第3群の薄型化を達成する為の条件である。（１）式の上限値を超えて3群の焦点距離が短くなりすぎると  3群内を構成する各レンズのパワーが増大し、各レンズ  コバ厚、中心肉厚の確保が困難となってくる。（１）式の下限値を超えて3群の焦点距離が長くなりすぎると  フォーカシングに伴う繰り込み量が増大し充分な至近距離を確保する事が困難となってくるので良くない。
【００３２】
（２）式は広角端におけるバックフォーカスを広角端の焦点距離で規格化したもので、（２）式の上限値を超えてバックフォーカスが長くなり過ぎるとレンズ全長が増大し  沈胴の為のメカ構造が複雑になるともに前玉径も増大してくるので良くない。（２）式の下限値を超えて  バックフォーカスが短くなり過ぎると、更に至近で繰り込んだ時のバックフォーカスが短くなりすぎ、至近における画面周辺部のケラレが大きくなってくるので良くない。
【００３３】
（３）式（４）式は第3群を構成する正レンズ、負レンズの形状に関するシェープファクターに関するものである。（３）式又は（４）式の上限値を超えた形状となると  第3群の偏心による性能劣化敏感度が増大し、精度良く製造する事が困難となってくるので良くない。（３）式又は（４）式の下限値を超えて物体側へ凹面を向けたメニスカス形状がきつくなり  2群の像側に配されるシャッター等のメカ部材との干渉を避ける為、沈胴厚が厚くなってくるので良くない。
【００３４】
（５）式は広角端における第3群の結像倍率に関するものである。（５）式の上限値を超えて  第3群の結像倍率が大きくなり過ぎると、レンズ全長が増大する傾向があり良くない。（５）式の下限値を超えて第3群の結像倍率が小さくなりすぎると、フォーカシングに伴う繰り込み量が増大し充分な至近距離を確保する事が困難となってくるので良くない。
【００３５】
（６）式は第2群の焦点距離を第3群の焦点距離で規格化したものである。（６）式の上限値を超えて  第2群の焦点距離が長くなり過ぎると、第2群のレンズ径が増大し  レンズ系全体が大型化してくるので良くない。(6)式の下限値を超えて  第2群の焦点距離が短くなりすぎると、ズーミングの球面収差、コマフレアーなどの収差変動を補正する事が困難となってくるので良くない。
【００３６】
(７)式は第1群の焦点距離を第3群の焦点距離で規格化したものである。(7)式の上限値を超えて第1群の焦点距離が長くなり過ぎると、広角端におけるレンズ全長前玉径が増大し  全系が大型化してくるので良くない。(7)式の下限値を超えて第1群の焦点距離が短くなり過ぎると広角域における  画面周辺部のコマフレアーの補正が困難となってくるので良くない。
【００３７】
(８)式は広角端における無限合焦時のバックフォーカスと広角端におけるレンズ前面から8fの物体距離に合焦時のバックフォーカスの差を無限遠の被写体撮影時の対角方向最大像高、8倍の物体距離の被写体を撮影時に切り出す対角方向最大像高差で規格化したものである。(8)式の上限値を超えて切り出し量が小さく又は繰り込み量が大きくなりすぎると、広角端至近距離付近での3群でケラレが生じ周辺光量が不足してくるので良くない。(8)式の下限値を超えて切り出し量が大きくなり過ぎると  広角端近距離時の像拡大率が大きくなる為、近距離での性能劣化が大きくなり良くない。
【００３８】
本発明の目的をより最良に近づける為には以下の条件を満足すると更に良い。
−４．２  ＜  ｆ３／ｆｗ  ＜  −３．６    ・・・（１）
０．７  ＜  Ｓｋｗ／ｆｗ  ＜  ０．９      ・・・（２）
−３．７＜（Ｒ３１F＋Ｒ３１Ｒ）/（（Ｒ３１F-Ｒ３１Ｒ）＜  −１．９
・・（３）
１．６＜（Ｒ３２F＋Ｒ３２Ｒ）/（（Ｒ３２F-Ｒ３２Ｒ）＜２．３    ・・（４）
１．１５  ＜  β３Ｗ  ＜  １．２５    ・・（５）
−０．３５  ＜  ｆ２／ｆ３  ＜  −０．２５  ・・（６）
０．４  ＜  ｆ１／ｆ３  ＜  ０．６      ・・（７）
３＜（SKWinf−SKW_8fw）/（ｈgftmax_inf−hgtmax8fw）＜１０    ・・(8)
次に、各実施例の数値データを示す。
【００３９】
各実施例の数値データにおいて、ｒは曲率半径、ｄは光軸上の面間隔、ｎｄ、νｄは光学材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数を表している。また、非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ２、Ａ４、Ａ６、・・・を各次数の非球面形状としたとき、次式によって表される。
【００４０】
【数１】
2017219652.tif 000003
【００４１】
なお、各係数における「Ｅ±ＹＹ」は「×１０±ＹＹ」を意味している。また、各実施例における各条件式の値を表１に示す。
【００４２】
[数値実施例１]
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1       -222.827    0.50   1.95375    32.3           
2         13.090    1.69                             
3*      -104.911    0.40   1.81000    41.0           
4*       123.595    0.29                             
5         13.723    1.81   1.94595    18.0           
6         30.360  (可変)                             
7*         8.523    1.99   1.58313    59.5           
8*       -80.775    0.20                             
9          6.367    1.65   1.63854    55.4           
10         12.892    0.40   2.00069    25.5           
11          5.440    1.15                             
12        -33.022    1.52   1.55332    71.7           
13*        -9.484    0.5                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15        -19.962    1.49   1.90366    31.3           
16         -8.435    0.61                             
17*        -6.439    0.30   1.81000    41.0           
18        -22.397  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.07743e-004  A 6=-6.52660e-007  A 8= 6.95126e-009  A10=-7.17800e-011  
第4面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.50000e-004  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.63607e-005  A 6= 1.27330e-006  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.70025e-004  A 6= 2.23151e-006  
第13面
K =-9.21335e-001  A 4=-1.42102e-004  A 6=-2.19083e-006  
第17面
K =-5.09892e-001  A 4=-5.55865e-005  A 6= 1.57766e-006  A 8=-5.89491e-008  
各種データ
ズーム比      2.86 
広角     中間     望遠
焦点距離      10.56    20.63    30.15  
Fナンバー      2.88     4.23     5.55  
画角          31.85    21.19    14.86  
像高           6.56     8.00     8.00  
レンズ全長    43.08    36.90    39.23  
BF             8.62    14.13    20.65  
d 6           16.60     4.26     0.43  
d14            3.34     3.99     3.63  
d18            8.62    14.13    20.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -20.26  
2    7      12.30  
3   14       ∞    
4   15     -43.17  
[数値実施例２]
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1       -427.391    0.50   1.95375    32.3           
2         17.131    1.84                             
3*      -104.442    0.80   1.85135    40.1           
4*        54.563    0.68                             
5         15.811    1.89   1.94595    18.0           
6         34.874  (可変)                             
7*        10.100    2.18   1.69350    53.2           
8*      1562.965    0.20                             
9          7.434    1.61   1.80400    46.6           
10         16.093    0.50   2.00069    25.5           
11          5.988    1.33                             
12        479.261    0.50   1.72000    50.2           
13         11.722    2.19   1.55332    71.7           
14*       -10.859    0.5                             
15(絞り)    ∞     (可変)                             
16        -26.158    1.74   1.90366    31.3           
17         -9.407    0.72                             
18*        -7.015    0.50   1.85135    40.1           
19        -27.043  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.51081e-004  A 6=-2.54647e-007  A 8= 9.34158e-011  A10=-5.22464e-012  
第4面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.00000e-004  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.06353e-005  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.60075e-004  A 6= 1.17289e-006  A 8=-1.37427e-008  
第14面
K =-1.42397e+000  A 4=-1.28276e-004  A 6=-3.14007e-006  
第18面
K =-1.05959e+000  A 4=-2.35125e-004  A 6= 1.86967e-006  A 8=-1.02910e-007  
各種データ
ズーム比      2.85 
広角     中間     望遠
焦点距離      10.56    20.46    30.15  
Fナンバー      2.47     3.63     4.78  
画角          31.85    21.35    14.86  
像高           6.56     8.00     8.00  
レンズ全長    47.42    40.26    41.97  
BF             8.07    14.49    21.05  
d 6           18.35     4.96     0.43  
d15            3.33     3.15     2.83  
d19            8.07    14.49    21.05  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -21.73  
2    7      13.08  
3   15       ∞    
4   16     -42.56  
[数値実施例３]
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1       1223.516    0.50   1.95375    32.3           
2         14.665    1.52                             
3*      -121.201    0.60   1.85135    40.1           
4*        44.233    0.50                             
5         12.937    1.77   1.94595    18.0           
6         26.533  (可変)                             
7*         8.141    1.99   1.58313    59.5           
8*       -76.429    0.20                             
9          6.120    1.54   1.63854    55.4           
10         12.530    0.40   2.00069    25.5           
11          5.223    1.08                             
12        -35.394    1.50   1.55332    71.7           
13*        -9.410    0.5                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15        -15.057    1.35   2.00330    28.3           
16         -8.437    0.76                             
17*        -6.193    0.30   1.81000    41.0           
18        -17.183  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.74329e-004  A 6=-8.56231e-007  A 8= 2.82203e-009  A10=-4.17897e-011  
第4面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.50000e-004  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.09856e-004  A 6= 1.73263e-006  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.75166e-004  A 6= 3.42416e-006  
第13面
K =-1.08438e+000  A 4=-1.90019e-004  A 6=-4.09994e-006  
第17面
K =-4.78713e-001  A 4=-4.37749e-005  A 6= 1.40727e-006  A 8=-4.16345e-008  
各種データ
ズーム比      2.86 
広角     中間     望遠
焦点距離      10.56    20.75    30.14  
Fナンバー      2.88     4.26     5.59  
画角          31.85    21.09    14.86  
像高           6.56     8.00     8.00  
レンズ全長    41.85    36.12    38.72  
BF             8.18    13.73    20.42  
d 6           15.78     3.93     0.41  
d14            3.38     3.94     3.38  
d18            8.18    13.73    20.42  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -19.99  
2    7      11.86  
3   14       ∞    
4   15     -39.14  
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は、本発明の実施形態にかかわる実施例１の断面図である。
【００４３】
［実施例１〜３］
以下、図１を参照して、本発明における第1の実施例の構成について説明する。
【００４４】
A)、B）、C）はそれぞれ広角端、中間、望遠端を示す。数値実施例１にいては負、正、負の3群からなり該3ヶ所のズーム位置においては、１、２群は減少し  、２、３群間隔は変化する。第1群は広角端で全長が最も長く一旦像側へ移動したのち物体側へ移動する往復移動となり  望遠端いては、広角端より像側に配置される。第2群、第3群は共にズーミング中物体側へ移動し第2群と第3群の間隔変化は  第1群と第2群の間隔変化に比べて少ない。
【００４５】
第1群は負レンズ、負レンズ、正レンズの3枚からなり  1枚目と2枚目の負レンズは像側へ強い凹面を向けたレンズ、3枚目の正レンズは物体側へ凸面を向けたメニスカス状のレンズからなる。2枚目の負レンズは両面非球面レンズとして広角端周辺部の歪曲収差、コマ収差を補正している。第2群は物体側の曲率が強い正レンズ、物体側が凸面の正メニスカスレンズと物体側が凸面の負メニスカスレンズを接合したレンズ、像側の曲率が強い正レンズの4枚構成のレンズにて構成される。
【００４６】
第2群はレンズ群全体光軸と垂直方向へシフトさせて手ぶれを補正する防振機構を有する。第3群は像側が凸面の正メニスカスレンズ、像側が凸面の負メニスカスレンズの2枚にて構成される。第3群は2枚目の負レンズの物体側に非球面を有する。第2群の近傍には絞りが配され、ズーミング中第2群と共に移動する。
【００４７】
数値実施例２においては各群の動きは数値実施例１と同様である。数値実施例２にいては、第2群は物体側の曲率が強い正レンズ、物体側が凸面の正メニスカスレンズと物体側が凸面の負メニスカスレンズを接合したレンズ、負レンズと両凸レンズを接合した接合レンズの5枚構成としている。
【００４８】
数値実施例１においては広角端のFnoがF2.88であるが、数値実施例2においては前述の第2群を5枚構成とする事は広角端の  F2.47と明るくしている。数値実施例３においては  各群の動き、各群のレンズ構成は数値実施例１と同様である。
【００４９】
実施例１〜３においてフォーカスは第３群を繰り込む事により行う事で、1群をフォーカシング時固定としたまま全ズーム域にいてフォーカシングを可能にしている。第7図において実施例３を例に広角端における近距離物体にフォーカシングした時の断面図と画面の切り出しの様子を示している。
【００５０】
A-1)  A-2)  A-3)  A-4)はそれぞれ  無限遠、前面より１０ｃｍ、８ｃｍ、５ｃｍの物体距離に合焦した時の断面図を示している。対応する形で  B-1)  B-2)  B-3)  B-4)はそれぞれ無限遠、前面より１０ｃｍ、８ｃｍ、５ｃｍの物体距離に合焦した時の画面の切り出しの状態を示している。
【００５１】
B-)にけるグレーでハッチングした部分は画像を生成する範囲を示している。
本実施例では無限遠〜１０ｃmの範囲では像面上で無限遠と同じ範囲を切り出し、B-3)８ｃｍでは画面の一部を切り出す様子を示している。B-4)５ｃｍではB-3)より更に狭い範囲を切り出す様子を示している。
【００５２】
第８において実施例３の第3群繰り込み量と画面切り出し後の対角最大像高の変化をグラフで示している。この実施例では  １０ｃｍ程度物体距離までは第3群を繰り込んでもケラレがそれ程大きくない為、無限遠からの切り出しを行わない。繰り込み量が大きくなりケラレが生じる１０ｃｍ〜５ｃｍ近距離領域においては、距離に応じて切り出し範囲を狭くして、ケラレを緩和し周辺光量の低下を軽減している。
【００５３】
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。
【００５４】
【表１】
2017219652.tif 000004
【００５５】
本発明はデジタルスチルカメラ等に好適な小型で広画角のズームレンズに関し、特に所定の変倍比、センサーサイズを確保すると共に、レンズ全長の短縮化を図った携帯性に優れたズームレンズに関する。
【符号の説明】
【００５６】
d  d線、 g  g線、△M  メリディオナル像面
【図１】
2017219652.tif 000005
【図２】
2017219652.tif 000006
【図３】
2017219652.tif 000007
【図４】
2017219652.tif 000008
【図５】
2017219652.tif 000009
【図６】
2017219652.tif 000010
【図７】
2017219652.tif 000011
【図８】
2017219652.tif 000012