JP2005257868A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、性能の均一化、さらに低コスト化を図ったレンズ構成及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供する。
【解決手段】ズームレンズ１は、物体側から順に配列された、正の屈折力を有する第１固定レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２可動レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３固定レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第可動４レンズ群Ｇ４とから成り、以下の各条件式（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０、（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２、（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２、（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５、（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５をそれぞれ満足する。［但し，第３レンズ群における；Ｈ３は物体側主点と最も物体側の面との間の距離，ｆ３は焦点距離，ｎ３１・ｎ３２・ｎ３３は各々第７・第８・第９レンズのｄ線における屈折率，Ｄ３２は第８レンズの厚み，Ｄ３はレンズ群の合成厚，ｒ３１は第７レンズの曲率半径とする］
【選択図】図１

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、全長が短く小型に構成することができる４群構成のズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。

従来、主として民生用のビデオカメラ及び静止画ビデオカメラに用いられているズームレンズとしては、物体側より順にそれぞれ正、負、正、正の屈折力を有する第１乃至第４レンズ群を配置し、第２レンズ群と第４レンズ群とが位置が可動とされた４群インナーフォーカス式ズームレンズが一般的に採用されている。

また、上記ズームレンズの方式である４群インナーフォーカス式において、全長を短縮したものとしては、第３レンズ群が物体側より順に、凸、凹又は凸、凸、凹のレンズ構成とされ、凹レンズが像側に強い凹面を向けているものがある。

また、第３レンズ群は全て単レンズの組み合わせによって構成され、接合レンズは使用されていない。第３レンズ群の主点を前（物体側）寄りにするためには、凸レンズは物体側に位置する面が強い正の屈折力を有するようにし、凹レンズは像側に位置する面が強い負の屈折力を有するようにした構成とならざるを得ない。しかし、球面収差、コマ収差、非点収差に関しては、屈折力の強い凸面と凹面との打ち消し合いが強いため、また、量産時における部品の製造誤差や組み立て時のレンズの偏心等により、結像性能のバラツキが生じやすいという欠点があった。

ただ、上記レンズの偏心によって生じる問題を回避するためには、調心組み立てと称される方法、すなわち、複数のレンズの光軸を合わせながらレンズ鏡筒に接着等によって固定していく方法もあるが、これには手間とコストを要し、従って、第３レンズ群を構成するレンズの枚数が多いほど、安定した量産性を得ることが困難となっていた。

本出願人は特許文献１の実施例３と実施例４において、第３レンズ群を物体側より順に配列した高屈折率凸レンズと低屈折率凸レンズと高屈折率凹レンズとの３枚接合レンズで構成することにより、第３レンズ群の物体側主点を前寄りにして全長の短縮を実現するとともに、３枚接合にすることによって偏心敏感度を緩くして、さらに接合工程で容易に３枚のレンズの光軸を調整できるレンズ構成を提示した。

特開２００１−３０５４２７号公報

ところで、上記した特許文献１で示されたズームレンズにあっては、第３レンズ群と第４レンズ群に１枚ずつの非球面ガラスモールドレンズを用いている。非球面ガラスモールドレンズは球面研磨レンズに比べて、製造コストが高い欠点があった。民生用ビデオカメラの生産数量は急激に拡大しており、また価格競争も激化しているため、製造コストの低減が大きな課題となっている。 本発明は、上記問題点に鑑み、ズームレンズの全長を短縮して小型化するとともに、製造誤差による性能のバラツキが生じにくい構成にし、さらに従来技術によるよりもコストを低減することができるレンズ構成及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とするものである。

本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成り、上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズとから成る３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は、両凸レンズの第１０レンズによって構成され、上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであると共に、Ｈ３を第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離、ｎ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３３を第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率、Ｄ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み、Ｄ３を第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み、ｒ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０、（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２、（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２、（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５、（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５をそれぞれ満足するようにされたものである。

また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備え、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成り、上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズとから成る３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は、両凸レンズの第１０レンズによって構成され、上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであると共に、Ｈ３を第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離、ｎ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３３を第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率、Ｄ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み、Ｄ３を第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み、ｒ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０、（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２、（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２、（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５、（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５をそれぞれ満足するようにされたものである。

従って、本発明にあっては、収差を良好に補正しつつ、小型化、特に光軸方向における小型化とコストの低減を達成することができる。

本発明ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成るズームレンズにおいて、上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズとから成る３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は、両凸レンズの第１０レンズによって構成され、上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）をそれぞれ満足するようにされたことを特徴とするズームレンズ。

（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０
（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２
（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２
（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５
（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５
但し、
Ｈ３：第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｎ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率
ｎ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率
ｎ３３：第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率
Ｄ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み
Ｄ３：第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み
ｒ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径
とする。

また、本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成り、上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズとから成る３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は、両凸レンズの第１０レンズによって構成され、上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）をそれぞれ満足するようにされたことを特徴とする撮像装置。

（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０
（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２
（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２
（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５
（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５
但し、
Ｈ３：第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｎ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率
ｎ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率
ｎ３３：第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率
Ｄ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み
Ｄ３：第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み
ｒ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径
とする。

従って、本発明ズームレンズにあっては、第３レンズ群の主点を前側に寄せて、第４レンズ群の焦点距離を短くすることでバックフォーカスを短縮して、全長を短縮できるという効果を奏する。また、第３レンズ群を３枚接合レンズで構成することによって偏心による収差劣化の敏感度を緩和するとともに、接合工程で調芯組立が容易に出来る構成として、量産時の性能のバラツキの問題を解決することができる。さらに、第３レンズ群の接合面の前後の屈折率の差を十分大きくとるように構成することで第３レンズ群から非球面を廃止することができ、大きなコスト低減効果を得ることができる。

請求項２及び請求項５に記載した発明にあっては、第４レンズ群を構成する第１０レンズの少なくとも一面が非球面で構成されるので、収差補正を良好に行うことができる。

請求項３及び請求項６に記載した発明にあっては、第４レンズ群を構成する第１０レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が５０以上のプラスチックレンズであるので、第４レンズ群からも高価なガラスモールド非球面レンズを廃止して、さらなる低コスト化を達成することができる。

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明をビデオカメラ用又は静止画ビデオカメラ用のズームレンズ１（図１参照）、２（図５参照）に適用したものである。

ズームレンズ１、２は、所謂４群インナーフォーカス式のズームレンズであり、図１、図５にレンズ構成を示すように、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群Ｇ４とが配列されて成るものである。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、凹レンズの第１レンズＬ１と凸レンズの第２レンズＬ２との接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズＬ３が配列されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、凹レンズの第４レンズＬ４及び両凹レンズの第５レンズＬ５と凸レンズの第６レンズＬ６との接合レンズが配列されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズＬ７と像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズＬ８と物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズＬ９とから成る３枚接合レンズによって構成されている。そして、第７レンズＬ７乃至第９レンズＬ９は球面レンズとされている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側の面が非球面に形成された両凸レンズの第１０レンズＬ１０によって構成されている。

本発明の構成の特徴は特に第３レンズ群Ｇ３にあり、以下に詳しく説明する。

ズームレンズ１、２における小型化の手段としては、上記特許文献３に示されたものと同様に、正の屈折力を有する第７レンズＬ７と負の屈折力を有する第９レンズＬ９との間の間隔を開けて配置することで第３レンズ群Ｇ３の物体側主点を前寄りにすると共に、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を短くすることができて、バックフォーカスが短くなることで、全長の短縮を図っている。

さらに、ズームレンズ１、２は、Ｈ３を第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離、ｆ３を第３レンズ群の焦点距離、ｎ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率、ｎ３３を第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率、Ｄ３２を第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み、Ｄ３を第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み、ｒ３１を第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）満足するようにしたものである。

（１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０
（２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２
（３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２
（４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５
（５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５
次に各条件式について説明すると、条件式（１）は小型化を達成するために必要な条件であり、第３レンズ群Ｇ３の第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離Ｈ３が上限を越えないで物体側主点が前寄りになるように、３枚接合レンズの屈折力配置を決めなければならない。第３レンズ群Ｇ３をこの条件を満たすように構成することにより、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を短く設定できるようになり、バックフォーカスを短くして小型化が達成できる。正の屈折力の第７レンズＬ７と負の屈折力の第９レンズＬ９は、小型化のために必要な配置であると同時に、球面収差、コマ収差、非点収差の補正に重要な役割を果たしている。条件式（１）の下限以下になり、物体側主点が物体側に飛び出すような屈折力配置にすると、第７レンズＬ７で発生する各収差と第９レンズＬ９による各収差の打ち消しあう力が強くなって、バランスの良い良好な収差補正が困難になってしまう。

また、条件式（２）、（３）及び（５）は、第７レンズＬ７に球面レンズを用いるために必要な条件であり、第７レンズＬ７と第９レンズＬ９に対して間に挟まれた第８レンズＬ８が空気に代わるほどの働きをさせるために屈折率の差を大きくとる必要がある。条件式（２）と（３）を満足し、条件式（５）の下限よりもｒ３１面の曲率を緩くすることで第７レンズＬ７を比較的安価な硝材を用いた球面研磨レンズを用いることが出来る。しかし、条件式（５）の上限を越えると、条件式（１）を満足できなくなって小型化を達成することができなくなる。

条件式（４）は、非球面を使わずに良好な収差補正を行うことと、小型化とのバランスをとるためのもので、下限を越えると第３レンズ群Ｇ３の物体側主点を前寄りにするために第７レンズＬ７と第９レンズＬ９それぞれの屈折力が強くなって、第７レンズＬ７から発生する球面収差を補正するために第７レンズＬ７の物体側の面を非球面にしなければならなくなる。上限を越えると第７レンズＬ７と第９レンズＬ９の屈折力を弱くすることができて収差補正には有利になるが、第３レンズ群Ｇ３の総厚が厚くなって、小型化を達成することができなくなる。

以上の条件式（１）乃至（５）を満たすように第３レンズ群Ｇ３を構成することで、特許文献３のズームレンズではできなかった第７レンズＬ７の球面化が可能になって、所望の性能を維持したままコストの低減を図ることができる。

第４レンズ群Ｇ４の第１０レンズＬ１０に低分散のプラスチック材料を用いることで、第４レンズ群Ｇ４の第１０レンズＬ１０を射出成形による低コストの非球面レンズで構成することができて、さらなるコストの低減を図ることができる。

次に、本発明ズームレンズ１及び２を具体化した各数値実施例について説明する。

なお、以下の説明において、「ｒｉ」は物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径、「ｄｉ」は物体側から数えてｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、「ｄＦＬ」はフィルタＦＬの面間隔、「ｎｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線における屈折率、「ｎＦＬ」はフィルタＦＬを構成する材質のｄ線における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズを構成する材質のアッベ数、「νＦＬ」はフィルタＦＬを構成する材質のアッベ数を、（ＡＳＰ）は当該面が非球面であることをそれぞれ示すものとする。

また、非球面形状は、「ｘｉ」を非球面の深さ、「Ｈ」を光軸からの高さとすると、数１式によって定義されるものとする。

ズームレンズ１を具体化した数値実施例１における、「ｒｉ」、「ｄｉ」、「ｄＦＬ」、「ｎｉ」、「ｎＦＬ」、「νｉ」及び「νＦＬ」を表１に示す。

ズームレンズ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りとの間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ１５及び第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＬとの間の面間隔ｄ１７は可変である。そこで、これら各面間隔の広角端、中間焦点位置及び望遠端での値を焦点距離、Ｆナンバー及び画角（２ω（度））と共に表２に示す。

ズームレンズ１において、第４レンズ群Ｇ４を構成している第１０レンズＬ１０の物体側の面ｓ１６は非球面で形成されている。そこで、面ｓ１６の４次、６次、８次及び１０次の各非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を表３に示す。なお、非球面係数における「ｅ−ｉ」は「×１０^−ｉ」を示す。

数値実施例１における各条件式（１）乃至（５）の各数値を表４に示す。

図２乃至図４に上記数値実施例１における広角端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。

なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）におけるそれぞれの収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

上記表１乃至表４及び図２乃至図４で示すように、数値実施例１にあっては、各収差が良好に補正されると共に小型化が達成されていることが分かる。

次に、ズームレンズ２を具体化した数値実施例２における、「ｒｉ」、「ｄｉ」、「ｄＦＬ」、「ｎｉ」、「ｎＦＬ」、「νｉ」及び「νＦＬ」を表５に示す。

ズームレンズ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の面間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りとの間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の面間隔ｄ１５及び第４レンズ群Ｇ４とフィルタＦＬとの間の面間隔ｄ１７は可変である。そこで、これら各面間隔の広角端、中間焦点位置及び望遠端での値を焦点距離、Ｆナンバー及び画角（２ω（度））と共に表６に示す。

ズームレンズ２において、第４レンズ群Ｇ４を構成している第１０レンズＬ１０の物体側の面ｓ１６は非球面で形成されている。そこで、面ｓ１６の４次、６次、８次及び１０次の各非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を表７に示す。なお、非球面係数における「ｅ−ｉ」は「×１０^−ｉ」を示す。

数値実施例２における各条件式（１）乃至（５）の各数値を表８に示す。

図６乃至図８に上記数値実施例２における広角端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。

なお、球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）におけるそれぞれの収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

上記表５乃至表８及び図６乃至図８で示すように、数値実施例２にあっては、各収差が良好に補正されると共に小型化が達成されていることが分かる。

図９に本発明撮像装置の実施の形態を示す。図９は本発明撮像装置を動画の他に静止画の撮影も可能な静止画ビデオカメラに適用した実施の形態を示すものである。

ビデオカメラ１０はズームレンズ２０と該ズームレンズ２０によって形成された光学像を撮像する撮像手段としてＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３０を備える。ズームレンズ２０として上記したズームレンズ１や２を適用することができる。そして、撮像素子３０はズームレンズ２０によって形成された光学像を電気信号に変換して画像処理部４０に送出する。

ビデオカメラ１０は全体のシステムを制御するための中央演算装置（ＣＰＵ）５０を備えており、中央演算装置５０は操作部６０の操作に応じて各部の制御を行う。

操作部６０には記録モード切換スイッチ６１、スタート・ストップボタン６２、シャッターボタン６３、ズームスイッチ６４、再生ボタン６５等が設けられており、これらスイッチやボタンを操作した信号が中央演算装置５０に入力される。記録モード切換スイッチ６１の操作により動画撮影モードと静止画撮影モードが選択され、動画撮影モードが選択されているときに、スタート・ストップボタン６２が押されると、押されるたびに動画撮影開始と撮影停止が交互に実現されるようになっている。また、静止画撮影モードが選択されているときに、シャッターボタン６３が押されると、静止画が撮影されるようになっている。ズームスイッチ６４が操作されると、操作の方向に応じてズームアップ又はズームダウンが行われる。再生ボタン６５が押されると、選択されているモードに応じて動画又は静止画の再生が行われる。

上記ズームスイッチ６４が操作されると、その操作に応じて、中央演算装置５０からモータドライブ７０に駆動信号が送出され、該駆動信号に応じて、可動レンズ群（上記ズームレンズ１及び２にあっては第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４）が移動されてズーミング及びズーミングに基づく像位置の調整が行われる。

上記撮像素子３０から送出された電気信号は画像処理部４０で処理されてモニタ部８０及び記録部９０に送出され、モニタ部８０によって表示されると共に、記録部９０によって記録される。また、画像処理部４０での処理状況が中央演算装置５０に送られる。画像処理部４０は動画処理部４１と静止画処理部４２を備え、選択されているモードに応じた処理が行われるようになっている。すなわち、動画撮影モードが選択されているときには画像処理部４０の動画処理部４１によって処理されると共に、それによって生成された動画情報を動画記録部９１及びモニタ部８０へと送出し、静止画撮影モードが選択されているときには画像処理部４０の静止画処理部４２によって処理されると共に、それによって生成された静止画情報を静止画記録部９２及びモニタ部８０へと送出する。そして、記録部９０では、動画情報は動画記録部９１で記録され、静止画情報は静止画記録部９２で記録される。記録部９０の各記録部９１、９２では所望の記録媒体にそれぞれの画像情報が記録される。例えば、動画記録部９１では動画情報を磁気テープやＤＶＤ(Digital Versatile Disk)等の記録メディアに記録し、静止画記録部９２ではメモリスティック等の固体メモリ等に記録する。

再生ボタン６５が操作されると、選択されているモードに応じて動画記録部９１又は静止画記録部９２からモニタ部８０に信号が送られて、動画又は静止画の再生が行われる。

なお、上記各実施の形態及び各数値実施例において示した各部の具体的な形状及び構造並びに数値は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

ビデオカメラ、静止画ビデオカメラ、スチルカメラ等に適用することができ、各種収差が良好に補正されると共に小型で安価に構成することができる。

図２乃至図４と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 図６乃至図８と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。 広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 本発明撮像装置の実施の形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、Ｇ３…第３レンズ群、Ｇ４…第４レンズ群、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｌ５…第５レンズ、Ｌ６…第６レンズ、Ｌ７…第７レンズ、Ｌ８…第８レンズ、Ｌ９…第９レンズ、Ｌ１０…第１０レンズ、２…ズームレンズ、１０…静止画ビデオカメラ（撮像装置）、２０…ズームレンズ、３０…撮像素子（撮像手段）

Claims (6)

1. 物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成るズームレンズにおいて、
   上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、
   上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、
   上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズとから成る３枚接合レンズによって構成され、
   上記第４レンズ群は、両凸レンズである第１０レンズによって構成され、
   上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）をそれぞれ満足するようにされた
   ことを特徴とするズームレンズ。
   （１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０
   （２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２
   （３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２
   （４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５
   （５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５
   但し、
   Ｈ３：第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離
   ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
   ｎ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率
   ｎ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率
   ｎ３３：第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率
   Ｄ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み
   Ｄ３：第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み
   ｒ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径
   とする。
2. 第４レンズ群を構成する第１０レンズの少なくとも一面が非球面で構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 第４レンズ群を構成する第１０レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が５０以上のプラスチックレンズである
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
4. ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、
   上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とから成り、
   上記第１レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、
   上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、
   上記第３レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第８レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第９レンズととから成る３枚接合レンズによって構成され、
   上記第４レンズ群は、両凸レンズである第１０レンズによって構成され、
   上記第３レンズ群における第７レンズ乃至第９レンズは球面レンズであるとともに、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）及び（５）をそれぞれ満足するようにされた
   ことを特徴とする撮像装置。
   （１）−０．２＜Ｈ３／ｆ３＜０
   （２）０．３１＜ｎ３１−ｎ３２
   （３）０．３５＜ｎ３３−ｎ３２
   （４）０．４５＜Ｄ３２／Ｄ３＜０．６５
   （５）０．６＜ｒ３１／ｆ３＜０．７５
   但し、
   Ｈ３：第３レンズ群の物体側主点と第３レンズ群の最も物体側の面との間の距離
   ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
   ｎ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）のｄ線における屈折率
   ｎ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）のｄ線における屈折率
   ｎ３３：第３レンズ群の最も像側のレンズ（第９レンズ）のｄ線における屈折率
   Ｄ３２：第３レンズ群の間に挟まれた凸レンズ（第８レンズ）の厚み
   Ｄ３：第３レンズ群を構成する３枚接合レンズの厚み
   ｒ３１：第３レンズ群の最も物体側のレンズ（第７レンズ）の物体側の面の曲率半径とする。
5. 第４レンズ群を構成する第１０レンズの少なくとも一面が非球面で構成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 第４レンズ群を構成する第１０レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が５０以上のプラスチックレンズである
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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