JP2007212537A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ全長の小型化を図ると共に、広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり良好な光学性能を有する４群ズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、該第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置Ｚａにおいて、該第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点から該第３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点までの距離ｄｍ、ズーム位置Ｚａにおけるレンズ全系の焦点距離ｆｍ、該第１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量Ｘ１、レンズ全系の広角端と望遠端での焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、該第３レンズ群の広角端での結像倍率に対する望遠端での結像倍率の比β３ｚを適切に設定したこと。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩写真用のカメラ等に好適なものである。

近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクトでしかも高解像力のズームレンズが要求されている。

これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群を有する、沈胴に適したズームレンズが知られている（特許文献１〜５）。
特開平１０−６２６８７号公報 特開２００１−１９４５８６号公報 特開２００３−３１５６７６号公報 特開２００４−９４２３３号公報 特開２０００−３４７１０２号公報

一般に撮影光学系を小型化するためには、撮影光学系を構成する各レンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。しかしながら、このようにした撮影光学系は、レンズ肉厚が増してしまいレンズ系の短縮効果が不十分になると同時に諸収差の補正が困難になってくる。

またカメラの非使用時に各レンズ群を沈胴して収納しようとするとメカ構造的にどうしてもレンズ及びレンズ群の倒れなどの誤差が大きくなってくる。このときレンズ及びレンズ群の敏感度が大きいと光学性能の劣化やズーミング時の像ゆれが生じてしまう。このため撮影光学系においては、レンズやレンズ群の敏感度はなるべく小さくするのが望ましい。

特許文献１で示されたズームレンズは比較的、第１レンズ群や第２レンズ群の敏感度が小さくなるので沈胴構造には適している。

しかしながら、第１レンズ群がズーミング時に固定であるので広角端でのレンズ全長の短縮化や前玉径の小型化が難しい。

また特許文献２で示されたズームレンズは第１レンズ群をズーミング時に移動させることで小型、大口径かつ高性能を達成している。

特許文献２は、第１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動量が小さい。このために広角端で入射瞳を十分短くして、前玉径の小型化を図るのが難しい。

特許文献３で示されたズームレンズは、第３レンズ群による変倍の負担を適切に定める事により、変倍比５倍程度を得ている。特許文献３において、より高ズーム比を実現するためには、第２レンズ群との変倍の分担が必要になってくる。

特許文献４で示されたズームレンズは、第４レンズ群のズーミングに伴う移動軌跡を定める事で入射瞳の変動を小さくし、前玉径の小型化を図っている。

しかしながら、特許文献４において高ズーム比化を図ろうとすると前玉径が増大するとともにレンズ全長が増大してくる。

特許文献５の実施例４乃至６で示されたズームレンズでは、広角端と望遠端での第３レンズ群と第４レンズ群の合成倍率の比を適切に定めることで６倍以上の高ズーム比化を図っている。

しかしながら、構成レンズ枚数が多く、ズーミング時に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔の変化が少ないため、レンズ全長が長くなる傾向があった。

本発明は、レンズ全長の小型化を図ると共に、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有する、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、各レンズ群が移動してズーミングを行うズームレンズである。そしてズーミングに際し該第３レンズ群は広角端に比べて望遠端で物体側に位置する様に移動している。広角端から望遠端へのズーミングに際し第１レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。

ここで、ズーミングに際して第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置Ｚａにおいて、第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点から該第３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点までの距離をｄｍとする。また、ズーム位置Ｚａにおけるレンズ全系の焦点距離をｆｍとする。また、第１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をＸ１とする。また、レンズ全系の広角端と望遠端での焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。そして、第３レンズ群の広角端での結像倍率に対する望遠端での結像倍率の比をβ３ｚとする。このとき、
２．８ ＜ ｄｍ／ｆｍ ＜ ４．０
１．５ ＜ Ｘ１／ｆｗ ＜ ３．５
０．３ ＜ β３z／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．６
なる条件を満足している。

本発明によれば、レンズ全長の小型化を図ると共に、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズが得られる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成している。

そして、各レンズ群が移動してズーミングを行っている。

ズーミングに際し第３レンズ群は広角端に比べて望遠端で物体側に位置する様に移動している。広角端から望遠端へのズーミングに際し第１レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。

以下、ズーミングに際して第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置を第１の中間ズーム位置と呼ぶ。

又、第１の中間ズーム位置と、望遠端の中間に位置するズーム位置を第２の中間ズーム位置と呼ぶ。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離）におけるレンズ断面図である。図２、図３、図４、図５はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端（長焦点距離）における収差図である。

図６は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図７、図８、図９、図１０はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２中間ズーム位置、望遠端における収差図である。

図１１は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１２、図１３、図１４、図１５はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。

図１６は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１７、図１８、図１９、図２０はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。

図２１は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である、各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。

ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。ＦＰはフレアー絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の像側に配置しており、不要光を遮光している。

Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。

収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

矢印は、広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群は具体的に次のように移動している。

レンズ群Ｌ１は、像側に凸状の軌跡を描いて移動している。

このとき、第１レンズ群Ｌ１は、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するように移動している。

第２レンズ群Ｌ２は、像側へ凸状の軌跡で移動して変倍に伴う像面変動を補正している。第３レンズ群Ｌ３は、広角端に比べ望遠端において物体側に位置するように移動している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。

ズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置する様に移動させることで広角端におけるレンズ全長を小型に維持しつつ、大きなズーム比が得られるようにしている。

ズーミングに際して広角端に比べ望遠端において、第３レンズ群Ｌ３が物体側に位置するように移動させることにより、第３レンズ群Ｌ３に大きな変倍効果を持たせている。

更に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を物体側へ移動することで第２レンズ群Ｌ２にも変倍効果を持たせている。これにより第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２の屈折力をあまり大きくすることなく５倍以上の高ズーム比を得ている。

第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。

望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、同図矢印４ｃに示すように、第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことによって行っている。第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。

軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォーカスの為に移動することで迅速なフォーカスを、例えば自動焦点検出を容易にしている。

第３レンズ群Ｌ３の全て又は一部のレンズを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて光学系全体が振動したときの像ぶれを補正している。

即ち防振を行っている。

これにより、可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行うようにし、光学系全体が大型化するのを防止している。

開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体に移動しているが、別体にて移動しても、又固定としてもよい。一体に移動すると移動／可動で分けられる群数が少なくなり、メカ構造が簡素化しやすくなる。

また、第３レンズ群Ｌ３と別体にて移動させる場合は、前玉径の小型化に有利である。

また、開口絞りＳＰを固定とする場合は絞りユニットを移動させる必要がないため、ズーミングの際、駆動させるアクチュエータの駆動トルクを小さく設定できる省電力化の点で有利となる。

第１レンズ群Ｌ１は有効レンズ径が大きくなるので、第１レンズ群Ｌ１は、レンズ枚数が少ない方が好ましい。

各実施例においては、正レンズと負レンズの各１枚を、接合した１つのレンズ成分或いは独立して配置する事で、少ないレンズ枚数で第１レンズ群Ｌ１で発生する色収差を抑制している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、両レンズ面が凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズの独立した３つのレンズより構成している。

これによってズーミング時の収差変動を少なくし、特に広角端における歪曲収差や望遠端における球面収差を良好に補正している。

第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ２枚の正レンズと像面側の面が凹形状の負レンズで構成し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３間の主点間隔を小さくしている。これにより第２レンズ群Ｌ２以降のレンズ長を短縮している。

第３レンズ群Ｌ３は１以上の非球面形状の面を有している。これによってズーミングに伴う収差変動を良好に補正している。

第４レンズ群Ｌ４は物体側の面が凸形状の正レンズ１枚より構成している。

尚、各実施例では１つのレンズのみで構成されているものもレンズ群として取り扱っている。

以上のような構成とすることで各実施例のズームレンズは、高ズーム比でありながらコンパクトな光学系を達成している。さらに以下の条件式の１以上を満足するようにして各条件式に対応した効果を得ている。

第１の中間ズーム位置（ズーム位置Ｚａ）において、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点から第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点までの距離をｄｍとする。

第１の中間ズーム位置におけるレンズ全系の焦点距離をｆｍとする。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量を順にＸ１、Ｘ２、Ｘ３とする。

但し、移動量は、レンズ群が往復移動するときは、光軸方向の最大移動量である。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。

レンズ系全体の広角端と、望遠端での焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。

第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の広角端での結像倍率（横倍率）β２ｗ、β３ｗに対する望遠端での結像位置β２ｔ、β３ｔの比を各々β２ｚ、β３ｚとする。

即ち、
β２ｚ＝β２ｔ／β２ｗ
β３ｚ＝β３ｔ／β３ｗ
とする。

このとき、
２．８＜ ｄｍ／ｆｍ ＜ ４．０・・・・（１）
１．５＜ Ｘ１／ｆｗ ＜ ３．５・・・・（２）
０．３＜ β３ｚ／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．６・・・・（３）
２．０＜ Ｘ１／Ｘ２ ＜ ６．０・・・・（４）
６．０＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．０・・・・（５）
２．０＜ Ｘ３／ｆｗ ＜ ２．８・・・・（６）
０．３＜ β２ｚ／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．４・・・・（７）
なる条件のうち１以上を満足している。

各実施例では、それぞれの条件式を満足することによって、それに応じた効果を得ている。

次に各条件式の技術的な意味について説明する。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１がズーミングに際して最も像側に位置する第１の中間ズーム位置での第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３との間隔について規定したものであり、前玉径の小型化に関係するものである。

物体側より正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成のズームレンズにおいて、前玉有効径は、一般に広角端から少し望遠側にズーミングを行った中間ズーム位置での最大画角の周辺光束で決まることが多い。そのため第１レンズ群Ｌ１を、広角端から望遠端へのズーミングにおける移動に際し、一旦像側に移動している。これにより第１の中間ズーム位置で前玉（第１レンズ群）と開口絞りＳＰとの距離を小さくし、入射瞳距離を短縮することで、前玉径の小型化を図っている。

条件式（１）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の像側への移動量が大きくなり過ぎると、第１の中間ズーム位置で良好な光学性能を得るのが難しくなる。

特に周辺画角でのコマ収差の抑制が困難となる。

逆に上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の像側への移動量が小さくなると、前玉有効径を決定する第１の中間ズーム位置での入射瞳距離が長くなり前玉径が大型化するためよくない。

条件式（２）は第１レンズ群Ｌ１のズーミング時の移動量を設定したものである。下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さくなり過ぎると、望遠端において第２レンズ群Ｌ２との間隔を充分長く取ることが出来なく、第２レンズ群Ｌ２で充分な変倍効果を得るのが難しくなる。

逆に上限を超えて、ズーミング時の移動量が大きくなり過ぎると、レンズ全長の小型化が難しくなる。

条件式（３）は、第３レンズ群Ｌ３の広角端と望遠端における結像倍率の比（変倍比）に関する。

条件式（３）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の変倍比が小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の変倍負担が大きくなる。この結果、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２のズーミングにおける移動量を大きくする必要が生じて、鏡筒全長が長くなる。

逆に上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を上げる必要が出てくるため、特に望遠端における球面収差やコマ収差の補正が困難になる。

条件式（４）は、ズーミングにおける第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の移動量に関する。

条件式（４）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１のズーミング時の移動量が小さくなり過ぎると、望遠端において第２レンズ群Ｌ２との間隔を充分に取ることが出来なくなる。このため、第２レンズ群Ｌ２での充分な変倍効果が得られない。

逆に上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなると、他のレンズ群と比較して第１レンズ群Ｌ１のストロークだけが大きくなりすぎる。このため、沈胴長を短縮するためには沈胴構造の多段化が避けられず、鏡筒径が大型化してくる。

条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の屈折力に関する。

条件式（５）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が大きくなり過ぎると、特に広角端における球面収差やコマ収差の補正が困難となる。

また第１レンズ群Ｌ１の正レンズのレンズ面の曲率がきつくなり、レンズコバ厚を確保するために肉厚を大きく取る必要があり、前玉が大型化するので好ましくない。

逆に上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が小さくなり過ぎると、第２レンズ群Ｌ２において十分な変倍効果が得られないので良くない。

条件式（６）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３のズーミング時の移動量が小さくなり過ぎると、充分な変倍比を得るために、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を上げる必要が出てくる。このため、特に望遠端において球面収差やコマ収差の補正が困難になる。

逆に上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなりすぎると広角端でのレンズ全長が長く成るのでレンズ全長の短縮が難しくなる。

条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２の広角端と望遠端における結像倍率の比（変倍比）に関する。

条件式（７）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が小さくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の変倍負担が大きくなる。この結果、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３の移動量を大きくする必要が生じて、鏡筒全長が長くなる。逆に上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要が生じてレンズ全長の小型化が難しくなる。

尚、更に収差補正及びズーミングの際の収差変動を小さくしつつレンズ系全体の小型化を図るには、条件式（１）〜（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

３．０ ＜ ｄｍ／ｆｍ ＜ ３．９・・・・（１a）
１．７ ＜ Ｘ１／ｆｗ ＜ ３．３・・・・（２a）
０．４ ＜ β３z／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．６・・・・（３a）
２．０ ＜ Ｘ１／Ｘ２ ＜ ５．０・・・・（４a）
６．３ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ ９．６・・・・（５a）
２．１ ＜ Ｘ３／ｆｗ ＜ ２．７・・・・（６a）
０．３２ ＜ β２z／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．３８・・・・（７ａ）
またさらに望ましくは、条件式（１ａ）、（２ａ）の数値範囲を次の如く設定すると、さらにレンズ系の小型化が容易となる。

３．１ ＜ ｄｍ／ｆｍ ＜ ３．８・・・・（１ｂ）
１．８ ＜ Ｘ１／ｆｗ ＜ ３．２・・・・（２ｂ）
以上のように各実施例によれば、ズーミングにおける各レンズ群の移動量と各レンズ群の屈折力を適切に設定することで、ズーム比５倍以上の高ズーム比化にもかかわらずレンズ全長の小型化を達成することが出来る。

特に広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズを得ることができる。

尚、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の物体側又は、第４レンズ群Ｌ４の像側又は、双方にコンバーターレンズ等の他のレンズ群を配置しても良い。

次に、本発明の実施例１〜４に各々対応する数値実施例１〜４を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。

またｋを円錐定数、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋［１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）^２］^１／２］＋Ｂｈ^４＋Ｃｈ^６＋Ｄｈ^８＋Ｅｈ^１０
で表示される。但しＲは曲率半径である。

また例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０^−Ｚ」を意味する。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。

数値実施例において最後の２つの面は、光学ブロックＧを構成する面である。

また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。

次に各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図２１を用いて説明する。

図２１において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 実施例１のズームレンズの広角端での収差図 実施例１のズームレンズの第１の中間ズーム位置での収差図 実施例１のズームレンズの第２の中間ズーム位置での収差図 実施例１のズームレンズの望遠端での収差図 実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 実施例２のズームレンズの広角端での収差図 実施例２のズームレンズの第１の中間ズーム位置での収差図 実施例２のズームレンズの第２の中間ズーム位置での収差図 実施例２のズームレンズの望遠端での収差図 実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 実施例３のズームレンズの広角端での収差図 実施例３のズームレンズの第１の中間ズーム位置での収差図 実施例３のズームレンズの第２の中間ズーム位置での収差図 実施例３のズームレンズの望遠端での収差図 実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 実施例４のズームレンズの広角端での収差図 実施例４のズームレンズの第１の中間ズーム位置での収差図 実施例４のズームレンズの第２の中間ズーム位置での収差図 実施例４のズームレンズの望遠端での収差図 撮像装置の概略図

符号の説明

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面
ＳＰ 絞り
ＦＰ フレアーカット絞り
Ｇ ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ω 半画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー

Claims (10)

1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、各レンズ群が移動してズーミングを行うズームレンズであって、ズーミングに際し該第３レンズ群は広角端に比べて望遠端で物体側に位置する様に移動しており、広角端から望遠端へのズーミングに際し該第１レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描いて移動し、該第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描いて移動しており、ズーミングに際して該第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置Ｚａにおいて、該第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点から該第３レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面頂点までの距離をｄｍ、ズーム位置Ｚａにおけるレンズ全系の焦点距離をｆｍ、該第１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をＸ１、レンズ全系の広角端と望遠端での焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、該第３レンズ群の広角端での結像倍率に対する望遠端での結像倍率の比をβ３ｚとするとき、
   ２．８ ＜ ｄｍ／ｆｍ ＜ ４．０
   １．５ ＜ Ｘ１／ｆｗ ＜ ３．５
   ０．３ ＜ β３ｚ／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．６
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１、第２レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をそれぞれＸ１、Ｘ２とするとき、
   ２．０ ＜ Ｘ１／Ｘ２ ＜ ６．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
3. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   ６．０ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
4. 前記第３レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける光軸上の移動量をＸ３とするとき、
   ２．０ ＜ Ｘ３／ｆｗ ＜ ２．８
   なる条件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項に記載のズームレンズ。
5. 前記第２レンズ群の広角端での結像倍率に対する望遠端での結像倍率の比をβ２zとするとき、
   ０．３ ＜ β２z／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ ０．４
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第１レンズ群は、１つのレンズ成分から構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズとを貼りあわせた接合レンズから構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、２枚の負レンズと１枚の正レンズから構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。