JP2006039523A - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズの構成枚数が少ないため非使用時にコンパクトに収納することが可能で、解像度が高いズームレンズ系を提供する。
【解決手段】 ズームレンズ系は、物体側から順に、負パワーの第１レンズ群Ｇ１と、正パワーの第２レンズ群Ｇ２と、正パワーの第３レンズ群Ｇ３とを備え、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行う。第１レンズ群Ｇ１は、１枚の負レンズ素子Ｌ１と１枚の正レンズ素子Ｌ２とを有し、第２レンズ群Ｇ２は、３枚のレンズ素子Ｌ３〜Ｌ５を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズ素子Ｌ６を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関し、特にデジタルデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適で、広角端の画角が６０°〜７０°で、ズーム比が３倍程度の小型で高画質のズームレンズ系、そのズームレンズ系を備える撮像装置、及びその撮像装置を備えるカメラに関する。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｃｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラは、レンズ素子の最後部と固体撮像素子との間に光学的ローパスフィルタなどの部材を配置するため、比較的バックフォーカスの長いレンズ系を必要とする。また、デジタルスチルカメラの撮影光学系は、像面における周辺光量低下の要因となるシェーディングを避けるため、良好なテレセントリック特性が要求される。

デジタルスチルカメラには多くの形態が考えられるが、その１つの形態としてコンパクトタイプがある。コンパクトタイプのデジタルスチルカメラに適したズームレンズ系として、物体側から順に、負パワーを有する第１レンズ群と、正パワーを有する第２レンズ群と、正パワーを有する第３レンズ群で構成した３群ズームレンズ系が数多く提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
特開２００２−１９６２４０号公報 特開２００１−２４２３７８号公報 特開２００１−２７２６０２号公報 特開２００３−２８７６７９号公報

しかしながら、前記の特許文献１の構成では、第２レンズ群の構成枚数が多く、非使用時にコンパクトに収納することが困難である。特許文献２の構成では、レンズの構成枚数は少ないが、第２レンズ群の厚みが大きく、非使用時にコンパクトに収納することが困難である。特許文献３のズームレンズ系は、レンズの構成枚数が少なく、コンパクトに収納可能であるが、ズーム比が２倍程度と小さいという問題があった。さらに、特許文献４は、第２レンズ群が３枚のレンズ素子を接合した接合レンズ素子を含む構成を開示しているが、第２レンズ群全体の厚みが大きいという問題があった。

本発明の目的は、レンズの構成枚数が少なく非使用時にコンパクトに収納することが可能で、解像度が高いズームレンズ系、及びそのズームレンズ系用いる撮像装置を提供することである。また、本発明の目的は、上記撮像装置を備えるカメラを提供することである。

上記目的は、以下のズームレンズ系により達成される。物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、物体側から順に、負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有することを特徴とする。

好ましくは、第２レンズ群の物体側に絞りを備える。また、好ましくは、第１レンズ群は、物体側より順に、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とからなる。また、好ましくは、第２レンズ群は、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子からなる。

好ましくは、第２レンズ群における負レンズ素子のｄ線に対する屈折率をｎｄ４、アッベ数をνｄ４としたとき、
ｎｄ４＜１．７５・・・（１）
νｄ４＜３５・・・・・（２）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、負レンズ素子の焦点距離をｆＬ４としたとき、
０．２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．４・・・（３）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、撮影距離が∞での広角端と望遠端のズーム比をＺ、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄＧｉとして各レンズ群の厚みの総和をｄＧｓｉ［単位ｍｍ］としたとき、
３＜ｄＧｓｉ／Ｚ＜５・・・（４）
（ただし、Ｚ＞２．５）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、第３レンズ群を光軸方向に移動することにより、無限遠物点から近距離物点へのフォーカシングを行う。また、好ましくは、第３レンズ群の１枚の正レンズ素子は、両凸レンズからなる。

上記目的は、以下の撮像装置により達成される。被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、ズームレンズ系は、被写体側から順に、負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有する。

好ましくは、第２レンズ群の物体側に絞りを備える。また、好ましくは、第１レンズ群は、物体側より順に、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とからなる。また、好ましくは、第２レンズ群は、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子からなる。

好ましくは、第２レンズ群における負レンズ素子のｄ線に対する屈折率をｎｄ４、アッベ数をνｄ４としたとき、
ｎｄ４＜１．７５・・・（１）
νｄ４＜３５・・・・・（２）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、負レンズ素子の焦点距離をｆＬ４としたとき、
０．２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．４・・・（３）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、撮影距離が∞での広角端と望遠端のズーム比をＺ、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄＧｉとして、各レンズ群の厚みの総和をｄＧｓｉ［単位ｍｍ］として、
３＜ｄＧｓｉ／Ｚ＜５・・・（４）
（ただし、Ｚ＞２．５）
の条件を満足するとよい。

好ましくは、第３レンズ群を光軸方向に移動することにより、無限遠物点から近距離物点へのフォーカシングを行う。また、好ましくは、第３レンズ群の１枚の正レンズ素子は、両凸レンズからなる。

上記目的は、以下のカメラにより達成される。被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、前被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置とを備え、ズームレンズ系は、被写体側から順に、負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍するズームレンズ系であって、第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有する。

好ましくは、カメラは、被写体の静止画像を取得可能なデジタルスチルカメラである。また、好ましくは、カメラは、被写体の動画像を取得可能なデジタルビデオカメラである。

本発明によればレンズの構成枚数が少なく非使用時にコンパクトに収納することが可能で、解像度が高いズームレンズ系、及びそのズームレンズ系用いる撮像装置を提供することができる。また、本発明によれば、上記撮像装置を備えるカメラを提供することができる。

（実施の形態１〜４）
図１は、本発明の実施の形態１に係るズームレンズ系の構成図である。図３は、本発明の実施の形態２に係るズームレンズ系の構成図である。図５は、本発明の実施の形態３に係るズームレンズ系の構成図である。図７は、本発明の実施の形態４に係るズームレンズ系の構成図である。各図は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。各図において、（ａ）は、広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆＷ）のレンズ構成、（ｂ）は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆＭ＝√（ｆＷ＊ｆＴ））、（ｃ）は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆＴ）をそれぞれ表している。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から順に、負パワーの第１レンズ群Ｇ１と、絞りＡと、正パワーの第２レンズ群Ｇ２と、正パワーの第３レンズ群Ｇ３とを備える。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は像側に凸の軌跡を描き移動し、第２レンズ群及び絞りは単調に物体側に移動し、第３レンズ群は物体側に凸あるいは凹の軌跡で像側へ移動している。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から順に第１レンズ群Ｇ１が物体側に凸面を向けた負メニスカス形状のレンズ素子Ｌ１と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ２との２枚から構成される。また、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から順に第２レンズ群Ｇ２が両凸形状のレンズ素子Ｌ３と両凹形状のレンズ素子Ｌ４と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズ素子Ｌ５の３枚を接合してなる１組の接合レンズ素子のみから構成される。また、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも第３レンズ群Ｇ３が両凸形状の１枚の正レンズ素子Ｌ６から構成されている。なお、各図において、図中最も左側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Ｐを設けている。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、これらの各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、光学性能を保ちつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。

特に、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、第１レンズ群Ｇ１を物体側から１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とから構成し、第２レンズＧ２を３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみから構成し、第３レンズ群Ｇ３を１枚の正レンズ素子から構成している。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、上記構成を有しているので、各レンズ群を構成しているレンズ素子の枚数が少なく、非使用時にコンパクトに収納することができる光学系になっている。

また、実施の形態１〜４のズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子のみから構成している。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、上記構成を有しているので、第２レンズ群ＦＧ２をコンパクトに構成できる。また、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、上記構成を有しているので、３枚のレンズ素子がそれぞれ独立に分離配置されている場合と比較して、各レンズ素子間の調芯が容易で組立やすいズームレンズ系を提供することができる。

また、実施の形態１〜４のズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズ素子１枚で構成されている。各実施の形態のズームレンズ系は、以上の構成により沈胴時の小型化を可能にしている。さらに、各実施の形態のズームレンズ系は、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを行うことができる。

以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、各条件をすべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。

各実施の形態のズームレンズ系は、第２レンズ群における負レンズ素子のｄ線に対する屈折率をｎｄ、アッベ数をνｄとしたとき、
ｎｄ＜１．７５・・・（１）
νｄ＜３５・・・・・（２）
の条件を満足するよう構成するとよい。

条件式（１）の上限を超えるとペッツバール和が大きくなり、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（２）の上限を超えると色収差の補正が困難となる。

各実施の形態のズームレンズ系は、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、第２レンズ群における負レンズ素子の焦点距離をｆＬ４としたとき、
０．２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．４・・・（３）
の条件を満足するよう構成するとよい。

条件式（３）は第２レンズ群で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、レンズ系全体の光学全長を短くするための条件である。条件式（３）の上限を超えると、第２レンズ群中の負レンズ素子で発生する球面収差、コマ収差を他のレンズ素子で補正することが困難となる。一方、条件式（３）の下限を超えると、レンズ系全体の光学全長が長くなってしまうため、小型化が困難となってしまう。

なお、上記（３）式は、さらに以下の範囲を規定することにより、上記効果を一層高めることができる。
０．２２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２・・・（３）’
｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．３・・・（３）’’

各実施の形態のズームレンズ系は、撮影距離が∞での広角端と望遠端のズーム比をＺと、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄＧｉと、各レンズ群の厚みの総和をｄＧｓｉとして、
３＜ｄＧｓｉ／Ｚ＜５・・・（４）
（ただし、Ｚ＞２．５）
の条件を満足するよう構成するとよい。

条件式（４）は、各レンズ群の厚みに関するものであり、上限を超えるとズーム比を維持した状態でレンズ系全体の小型化が困難となり、特に沈胴時の光学全長を短くすることができない。一方、下限を越えると、ズーム比を維持した状態でズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、上記（４）式は、さらに以下の範囲を規定することにより、上記効果を一層高めることができる。
３．３＜ｄＧｓｉ／Ｚ・・・（４）’
ｄＧｓｉ／Ｚ＜４．６・・・（４）’’

各実施の形態のズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子のみから構成し、負レンズ素子の物体側面の曲率半径をｒ４Ｆ、ズームレンズ系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき、
０．７＜｜ｒ４Ｆ／ｆｗ｜＜１．０・・・（５）
（ただし、Ｚ＞２．５、ｒ４Ｆ＜０）
の条件を満足するよう構成するとよい。

条件式（５）は、３枚接合レンズ素子の中央のレンズ素子を負レンズ素子で構成したときに、その負レンズ素子の物体側面が満足すべき条件を規定する。上限を超えると、物体側の正レンズ素子と、負レンズ素子との間の接合面の正パワーが弱く成りすぎ、第２レンズ群で発生するコマ収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となるため好ましくない。一方、下限を超えると、物体側の正レンズ素子と、負レンズ素子との間の接合面の正パワーが強く成りすぎ、第２レンズ群で発生する球面収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難になるため好ましくない。

なお、上記（５）式は、さらに以下の範囲を規定することにより、上記効果を一層高めることができる。
０．７５＜｜ｒ４Ｆ／ｆｗ｜・・・（５）’
｜ｒ４Ｆ／ｆｗ｜＜０．９５・・・（５）’’

各実施の形態のズームレンズ系は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子のみから構成し、負レンズ素子の像側面の曲率半径をｒ４Ｒ、ズームレンズ系の広角端の焦点距離をｆｗとしたとき、
０．６０＜ｒ４Ｒ／ｆｗ＜０．８５・・・（６）
（ただし、Ｚ＞２．５）
の条件を満足するよう構成するとよい。

条件式（６）は、３枚接合レンズ素子の中央のレンズ素子を負レンズ素子で構成したときに、その負レンズ素子の像側面が満足すべき条件を規定する。上限を超えると、負レンズ素子と、像側の正レンズ素子と間の接合面の負パワーが弱く成りすぎ、第２レンズ群で発生する球面収差、非点収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となるため好ましくない。一方、下限を超えると、負レンズ素子との間の接合面の負パワーが強く成りすぎ、第２レンズ群で発生するコマ収差、非点収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となるため好ましくない。

なお、上記（６）式は、さらに以下の範囲を規定することにより、上記効果を一層高めることができる。
０．６５＜｜ｒ４Ｒ／ｆｗ｜・・・（６）’
｜ｒ４Ｒ／ｆｗ｜＜０．８０・・・（６）’’

なお、各実施の形態を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成されているが、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で、各レンズ群を構成してもよい。

また各実施の形態において、反射面を光路中に配置することにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。

さらに各実施の形態では、ズームレンズ系の最終面と撮像素子Ｓとの間に配置される光学的ローパスフィルタを含む平板を配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、物体側から順に、第１レンズ群が負パワーを有し、１枚の負レンズと１枚の正レンズにて構成し、第２レンズ群は正パワーを有し、正レンズ、負レンズ、正レンズの１組の接合レンズにて構成し、第３レンズ群は正パワーを有し、１枚の正レンズにて構成し、各レンズ群の間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行うことで、広角端における画角が６５°程度で、ズーム比が３倍程度、またレンズの構成枚数が少ないため非使用時に小型化が可能なズームレンズ系を得ることができる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５のデジタルスチルカメラの概略構成図である。図９において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系１と、ＣＣＤである固体撮像素子２とを含む撮像装置と、液晶モニタ３と、筐体４等から構成される。ズームレンズ系１として、実施の形態１に係るズームレンズ系が用いられる。図１において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、絞りＡと、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。筐体４は、前側にズームレンズ系１が配置され、ズームレンズ系１の後側には、ＣＣＤである固体撮像素子２が配置されている。筐体４の後側に液晶モニタ３が配置されている。ズームレンズ系１による被写体の光学的な像が撮像面Ｓに形成される。

鏡筒は、主鏡筒５、移動鏡筒６、円筒カム７で構成されている。円筒カム７を回転させると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが固体撮像素子１４を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第３レンズ群枠Ｇ３はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。

こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態１のズームレンズ系を用いることにより、ズーム比が３倍程度、かつ広角端における画角が６５°程度で、解像度が高く、非使用時の奥行が薄いデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図９に示したデジタルスチルカメラには、実施例１のズームレンズ系の代わりに実施例２〜実施例４のいずれかのズームレンズ系を用いてもよい。また、図９に示したデジタルスチルカメラの光学系は、動画を対象とするデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画だけでなく、解像度の高い動画を撮影することができる。

また、以上説明した実施の形態１〜４のズームレンズ系と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用してもよい。

以下、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべてｍｍである。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線における屈折率、νｄはアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。

ここで、κは円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊはそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数である。

（実施例１）
実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。実施例１のズームレンズ系のレンズデータを表１に、非球面データを表２に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長および可変面間隔データを表３に示す。

（実施例２）
実施例２のズームレンズ系は、図３に示した実施の形態２に対応する。実施例２のズームレンズ系のレンズデータを表４に、非球面データを表５に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長および可変面間隔データを表６に示す。

（実施例３）
実施例３のズームレンズ系は、図５に示した実施の形態３に対応する。実施例３のズームレンズ系のレンズデータを表７に、非球面データを表８に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長および可変面間隔データを表９に示す。

（実施例４）
実施例４のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態４に対応する。実施例４のズームレンズ系のレンズデータを表１０に、非球面データを表１１に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長および可変面間隔データを表１２に示す。

以下の表１３に、実施例１〜４における各条件式の対応値を示す。

図２は、実施例１に係るズームレンズ系の収差図である。図４は、実施例２に係るズームレンズ系の収差図である。図６は、実施例３に係るズームレンズ系の収差図である。図８は、本発明の実施例４に係るズームレンズ系の収差図である。

各収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間位置、（ｃ）は望遠端における各収差を表す。各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバーを表し、実線はｄ線、短破線はＦ線、長破線はＣ線の特性である。非点収差図において、縦軸は半画角を表し、実線はサジタル平面、破線はメリディオナル平面の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角を表す。

本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。

本発明の実施の形態１（実施例１）におけるズームレンズ系の構成図 本発明の実施例１におけるズームレンズ系の収差図 本発明の実施の形態２（実施例２）におけるズームレンズ系の構成図 本発明の実施例２におけるズームレンズ系の収差図 本発明の実施の形態３（実施例３）におけるズームレンズ系の構成図 本発明の実施例３におけるズームレンズ系の収差図 本発明の実施の形態４（実施例４）におけるズームレンズ系の構成図 本発明の実施例４におけるズームレンズ系の収差図 本発明の実施の形態５におけるデジタルスチルカメラの概略構成図

符号の説明

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ａ 絞り
Ｐ 平行平板
Ｓ 撮像面
１ ズームレンズ系
２ 固体撮像素子
３ 液晶モニタ
４ 筐体

Claims (21)

1. 物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、物体側から順に、
   負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、
   前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、
   前記第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、
   前記第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、
   前記第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有することを特徴とする、ズームレンズ系。
2. 前記第２レンズ群の物体側に絞りを備える、請求項１に記載のズームレンズ系。
3. 前記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
4. 前記第２レンズ群は、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子からなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
5. 前記第２レンズ群における負レンズ素子のｄ線に対する屈折率をｎｄ４、アッベ数をνｄ４としたとき、
   ｎｄ４＜１．７５・・・（１）
   νｄ４＜３５・・・・・（２）
   の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系。
6. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、負レンズ素子の焦点距離をｆＬ４としたとき、
   ０．２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．４・・・（３）
   の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系。
7. 撮影距離が∞での広角端と望遠端のズーム比をＺ、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄＧｉとして各レンズ群の厚みの総和をｄＧｓｉ［単位ｍｍ］としたとき、
   ３＜ｄＧｓｉ／Ｚ＜５・・・（４）
   （ただし、Ｚ＞２．５）
   の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系。
8. 前記第３レンズ群を光軸方向に移動することにより、無限遠物点から近距離物点へのフォーカシングを行う、請求項１に記載のズームレンズ系。
9. 前記第３レンズ群の１枚の正レンズ素子は、両凸レンズからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
10. 被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、
    前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
    前記ズームレンズ系が形成した前記被写体の光学的な像を、前記電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズ系は、前記被写体側から順に、負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、
    前記第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、
    前記第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、
    前記第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有することを特徴とする、撮像装置。
11. 前記第２レンズ群の物体側に絞りを備える、請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記第１レンズ群は、物体側より順に、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とからなる、請求項１０に記載の撮像装置。
13. 前記第２レンズ群は、物体側より順に、正レンズ素子、負レンズ素子、正レンズ素子を接合してなる接合レンズ素子からなる、請求項１０に記載の撮像装置。
14. 前記第２レンズ群における負レンズ素子のｄ線に対する屈折率をｎｄ４、アッベ数をνｄ４としたとき、
    ｎｄ４＜１．７５・・・（１）
    νｄ４＜３５・・・・・（２）
    の条件を満足する、請求項１０に記載の撮像装置。
15. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、負レンズ素子の焦点距離をｆＬ４としたとき、
    ０．２＜｜ｆＬ４｜／ｆＧ２＜０．４・・・（３）
    の条件を満足する、請求項１０に記載の撮像装置。
16. 撮影距離が∞での広角端と望遠端のズーム比をＺ、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄＧｉとして、各レンズ群の厚みの総和をｄＧｓｉ［単位ｍｍ］として、
    ３＜ｄＧｓｉ／Ｚ＜５・・・（４）
    （ただし、Ｚ＞２．５）
    の条件を満足する、請求項１０に記載の撮像装置。
17. 前記第３レンズ群を光軸方向に移動することにより、無限遠物点から近距離物点へのフォーカシングを行う、請求項１０に記載の撮像装置。
18. 前記第３レンズ群の１枚の正レンズ素子は、両凸レンズからなる、請求項１０に記載の撮像装置。
19. 被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、
    前記被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、前記ズームレンズ系が形成した前記被写体の光学的な像を、前記電気的な信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置とを備え、
    前記ズームレンズ系は、前記被写体側から順に、負パワーの第１レンズ群と、正パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群とを備え、前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群の間隔を変化させて変倍するズームレンズ系であって、
    前記第１レンズ群は、１枚の負レンズ素子と１枚の正レンズ素子とを有し、
    前記第２レンズ群は、３枚のレンズ素子を接合した１組の接合レンズ素子のみからなり、
    前記第３レンズ群は、１枚の正レンズ素子を有することを特徴とする、カメラ。
20. 前記カメラは、前記被写体の静止画像を取得可能なデジタルスチルカメラである、請求項１９に記載のカメラ。
21. 前記カメラは、前記被写体の動画像を取得可能なデジタルビデオカメラである、請求項１９に記載のカメラ。
    
    

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