JP2009282465A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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JP2009282465A JP2008137105A JP2008137105A JP2009282465A JP 2009282465 A JP2009282465 A JP 2009282465A JP 2008137105 A JP2008137105 A JP 2008137105A JP 2008137105 A JP2008137105 A JP 2008137105A JP 2009282465 A JP2009282465 A JP 2009282465A
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勇 泉原
Hiromichi Nose
弘道 能勢
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    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses

Abstract

【課題】 高性能化及び小型化を図ると共に十分なバックフォーカスを確保する。
【解決手段】 負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにした。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、特に、デジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに好適であり、高性能、かつ、十分なバックフォーカスを確保することが可能なズームレンズ及びこれを備えた撮像装置の技術分野に関する。
近年、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、デジタル化の急速な進展に伴い撮像素子の高画素化が進められ、より高性能化に適したズームレンズの要求が高まっている。また、高性能化に加え、低コスト化、軽量化及び小型化の要求も高い。
このような要求を満足するために、特に、広角域から中望遠域までをカバーするズームレンズにおいては、メカ構成を簡略化し、コスト低減を目指した２群構成の光学系や、より性能を重視した４群構成の光学系等が提案されている。
また、軽量化や小型化を図るための３群構成の光学系も提案されており、例えば、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群及び正の屈折力を有する第３レンズ群が物体側から像側へ順に配置された３群構成の光学系も含まれている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７２０９１号公報
ところが、特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、銀塩フィルムが用いられる撮像装置に最適化された仕様であり、昨今のデジタル化の仕様に対して最適化されたものではなく、デジタル化の仕様に適した小型化は図られていない。
また、特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの非球面による収差補正効果が低く、十分な収差補正が行われていない。
さらに、ズームレンズをデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズとして用いた場合に、十分なバックフォーカスを確保する必要がある。
そこで、本発明ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、高性能化及び小型化を図ると共に十分なバックフォーカスを確保することを課題とする。
ズームレンズは、上記した課題を解決するために、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにしたものである。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
従って、ズームレンズにあっては、各種の収差が良好に補正されると共にバックフォーカスが適正化される。
上記したズームレンズにあっては、前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有しプラスチック非球面レンズである第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成され、以下の条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足するようにすることが好ましい。
（３）０．０２＜｜（Ｘ３−Ｘ２）／ｈ１｜＜０．１２
（４）−２．０＜ｆ１／ｆｗ＜−１．７
（５）２．３＜ｆａｓｐ１／ｆ１＜２．８
但し、
Ｘ３：第１レンズと第２レンズの物体側の面の有効径位置における空気間隔
Ｘ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の空気間隔
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｈ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズにおける物体側の面の有効半径
ｆａｓｐ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
とする。
条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足するようにすることにより、第２レンズの広角端における片ボケへの影響が低減されると共に良好な収差補正及び小型化が図られる。
また、上記したズームレンズにあっては、前記第１レンズ群は少なくとも像側の面が非球面に形成されたプラスチック非球面レンズを有し、前記第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの前記像側の非球面が以下の条件式（６）を満足するようにすることが好ましい。
（６）−１．２＜κ＜−０．６
但し、
κ：以下の数式１における円錐定数
とする。
Figure 2009282465
但し、
ｘ：レンズ面の頂点からの光軸方向における距離
ｈ：光軸に垂直な方向における高さ
ｃ：レンズ面の頂点における近軸曲率
Ａｉ：第ｉ次の非球面係数
とする。
条件式（６）を満足するようにすることにより、良好な収差補正が可能となると共に小型化が図られる。
さらに、上記したズームレンズにあっては、前記第２レンズ群は、正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有するプラスチック非球面レンズとを有し、以下の条件式（７）を満足するようにすることが好ましい。
（７）Δν＞２５
但し、
Δν：接合レンズのアッベ数の差
とする。
条件式（７）を満足するようにすることにより、ズーム領域の全域における良好な色収差の補正が可能となる。
さらにまた、上記したズームレンズにあっては、前記第２レンズ群のプラスチック非球面レンズが以下の条件式（８）及び条件式（９）を満足するようにすることが好ましい。
（８）２．５＜｜ｆａｓｐ２／ｆ２｜＜３５
（９）｜（Ｘ５−Ｘ４）／ｈ２｜＜０．２６
但し、
ｆａｓｐ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｘ５：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ４：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
条件式（８）及び条件式（９）を満足するようにすることにより、温度変化による性能の変動及び温度変化による収差変動が抑制される。
また、上記したズームレンズにあっては、前記第１レンズ群を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングを行うようにすることが好ましい。
第１レンズ群を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングを行うようにすることにより、収差補正が十分に行われている群によってフォーカシングが行われる。
さらに、上記したズームレンズにあっては、前記第２レンズ群内に開口絞りを配置することが好ましい。
第２レンズ群内に開口絞りを配置することにより、第１レンズ群と第２レンズ群の間に開口絞りの配置スペースを確保する必要がなくなる。
加えて、上記したズームレンズにあっては、前記第２レンズ群の物体側の面にフレアの発生を抑制するための遮光部材を配置することが好ましい。
第２レンズ群の物体側の面にフレアの発生を抑制するための遮光部材を配置することにより、広角端状態における軸外光線の下線をカットすることが可能となる。
撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにしたものである。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
従って、撮像装置にあっては、ズームレンズの各種の収差が良好に補正されると共にバックフォーカスが適正化される。
本発明ズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにした。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
従って、本発明ズームレンズにあっては、高性能化及び小型化を図ることができると共に十分なバックフォーカスを確保することができる。
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにした。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
従って、本発明撮像装置にあっては、高性能化及び小型化を図ることができると共に十分なバックフォーカスを確保することができる。
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について説明する。
先ず、本発明ズームレンズについて説明する。
本発明ズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に第１レンズ群と第２レンズ群が光軸方向へ移動され、第１レンズ群と第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
従って、本発明ズームレンズにあっては、第１レンズ群と第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有しているため、軽量化を図ることができる。
本発明ズームレンズは、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
条件式（１）は、広角端状態における焦点距離とバックフォーカスとの比を規定する式である。
条件式（１）の上限を超えると、必要なバックフォーカスを確保することが困難となる。特に、ズームレンズをデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズとして用いた場合には、カメラ本体のクイックリターンミラーと接触するおそれがある。また、条件式（１）の上限を超えると、射出瞳位置が像面に近くなり過ぎ、シェーディングの影響を受けるおそれがある。
逆に、条件式（１）の下限を超えると、バックフォーカスが長くなり過ぎるため、小型化を図ることができなくなる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、必要かつ十分なバックフォーカスを確保することができると共にシェーディングの影響の低減及び小型化を図ることができる。特に、ズームレンズをデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズとして用いた場合に、ズームレンズとカメラ本体のクイックリターンミラーとの接触を防止することができる。
条件式（２）は第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの軸上及び軸外の厚みの差と有効半径との比を規定する式である。
条件式（２）の上限を超えると、プラスチック非球面レンズの諸収差に対する敏感度が高くなり過ぎ、特に、温度による形状変化に基づく収差変動を抑制することが困難となる。
逆に、条件式（２）の下限を超えると、プラスチック非球面レンズの屈折力が小さくなり過ぎ、広角側において歪曲収差と像面湾曲の補正効果が低下し、第１レンズ群における最も物体側に位置するレンズの径が増大し、小型化を確保することができなくなる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、良好に収差補正を行うことができると共に小型化を確保することができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群を、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有しプラスチック非球面レンズである第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが物体側から像側へ順に配置して構成し、以下の条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足するように構成することが好ましい。
（３）０．０２＜｜（Ｘ３−Ｘ２）／ｈ１｜＜０．１２
（４）−２．０＜ｆ１／ｆｗ＜−１．７
（５）２．３＜ｆａｓｐ１／ｆ１＜２．８
但し、
Ｘ３：第１レンズと第２レンズの物体側の面の有効径位置における空気間隔
Ｘ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の空気間隔
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｈ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズにおける物体側の面の有効半径
ｆａｓｐ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
とする。
条件式（３）は、第１レンズと第２レンズの軸上と軸外の長さの差とそのときの第２レンズの有効半径との比を規定する式である。
条件式（３）の上限を超えると、プラスチック非球面レンズ（第２レンズ）が広角端において左右の一方で像がぼける所謂片ボケへの影響度合いが大きくなり、撮像系の光軸に対して垂直方向への変化を調整するフローが必要になる。
逆に、条件式（３）の下限を超えると、像面湾曲、コマ収差の補正を満足に行うことができなくなり、性能劣化の一因となる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、第２レンズの広角端における片ボケへの影響を低減することができると共に収差補正を良好に行うことが可能となる。
条件式（４）は第１レンズ群の焦点距離と広角端状態における焦点距離との比を規定する式である。
条件式（４）の上限を超えると、各レンズ群が有するペッツバール和のバランスが崩れ、像面湾曲の補正が困難になる。
逆に、条件式（４）の下限を超えると、各レンズ群が有するペッツバール和のバランスが崩れ、像面湾曲の補正が困難になると共に第１レンズ群のフォーカシング時の繰り出し量が大きくなり小型化を阻害する。
従って、本発明ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、各レンズ群が有するペッツバール和の良好なバランスが確保され、収差補正を良好に行うことができると共に小型化を図ることができる。
条件式（５）は、第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定する式である。
条件式（５）の上限を超えると、第１レンズ群のプラスチック非球面レンズによる収差補正効果が低減し、第１レンズ群の第１レンズの径が大きくなってしまう。
条件式（５）の下限を超えると、広角側において温度による形状変化の影響を無視できなくなる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（５）を満足することにより、収差補正を良好に行うことができると共に小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群は少なくとも像側の面が非球面に形成されたプラスチック非球面レンズを有し、この像側の非球面が以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）−１．２＜κ＜−０．６
但し、
κ：以下の数式１における円錐定数
とする。
Figure 2009282465
但し、
ｘ：レンズ面の頂点からの光軸方向における距離
ｈ：光軸に垂直な方向における高さ
ｃ：レンズ面の頂点における近軸曲率
Ａｉ：第ｉ次の非球面係数
とする。
条件式（６）は、プラスチック非球面の円錐形状を規定する式である。
条件式（６）の下限を超えると、プラスチック非球面レンズの周辺部の負の屈折力が弱くなり過ぎ、像面湾曲、コマ収差及び歪曲収差の補正が過剰になると共に第１レンズ群の第１レンズの径が大きくなってしまう。
逆に、条件式（６）の上限を超えると、プラスチック非球面レンズの周辺部の負の屈折力が強くなり過ぎ、軸外収差の補正が不十分となり、バックフォーカスの変動や偏芯による敏感度が大きくなり、温度変化とプラスチック非球面レンズの偏芯による性能の変動を抑制することが困難になる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（６）を満足することにより、収差補正を良好に行い光学性能の向上を図ることができると共に小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第２レンズ群が、正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有するプラスチック非球面レンズとを有し、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）Δν＞２５
但し、
Δν：接合レンズのアッベ数の差
とする。
条件式（７）は、接合レンズのアッベ数の差を規定する式である。
条件式（７）の下限を超えると、軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となり、色収差の良好な補正を行おうとしたときには他の収差が大きくなり補正が困難となる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（７）を満足することにより、ズーム領域の全域において色収差を良好に補正することができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第２レンズ群のプラスチック非球面レンズが以下の条件式（８）及び条件式（９）を満足することが好ましい。
（８）２．５＜｜ｆａｓｐ２／ｆ２｜＜３５
（９）｜（Ｘ５−Ｘ４）／ｈ２｜＜０．２６
但し、
ｆａｓｐ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｘ５：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ４：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
条件式（８）は、第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比を規定する式である。
条件式（８）の上限を超えると、球面収差の補正が困難になる。
条件式（８）の下限を超えると、プラスチック非球面レンズのバックフォーカスと偏芯に対する敏感度が高くなり過ぎ、温度変化による性能の変動を抑制することができなくなる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（８）を満足することにより、温度変化による性能の変動が抑制されて光学性能の向上を図ることができる。
条件式（９）は、プラスチック非球面レンズの中心の厚みと像側有効径位置における厚みの差に対するプラスチック非球面レンズの像側有効半径の比率を規定する式である。
条件式（９）の上限を超えると、プラスチック非球面レンズの温度変化による収差変動が大きくなる。
従って、本発明ズームレンズが条件式（９）を満足することにより、温度変化による収差変動が抑制されて光学性能の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群を光軸方向へ移動させてフォーカシングを行うようにすることが好ましい。
第１レンズ群を光軸方向へ移動させてフォーカシングを行うようにすることにより、収差補正が十分に行われている群によってフォーカシングが行われるため、近接領域まで収差変動の小さいフォーカシングを行うことができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第２レンズ群内に開口絞りを配置することが好ましい。
第２レンズ群内に開口絞りを配置することにより、第１レンズ群と第２レンズ群の間に開口絞りの配置スペースを確保する必要がなく、ズームレンズの小型化を図ることができる。
本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第２レンズ群の物体側の面にフレアの発生を抑制するための遮光部材を配置することが好ましい。
第２レンズ群の物体側の面にフレアの発生を抑制するための遮光部材を配置することにより、広角端状態における軸外光線の下線をカットすることが可能となり、コマ収差を良好に補正することができる。
次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について、図面及び表を参照して説明する。
尚、各表及び以下の説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
「面番号」は物体側から数えて第ｉ番目の面、「Ｒｉ」は物体側から数えて像側へ第ｉ番目の面（第ｉ面）の曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔、「Ｎｉ」は第ｉレンズ（Ｇｉ）を構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズ（Ｇｉ）を構成する材質のｄ線におけるアッベ数である。面番号に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、曲率半径に関し「∞」は当該面が平面であることを示し、軸上面間隔に関し「Ｄｉ」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを示す。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「ｘ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離、「ｈ」を光軸に垂直な方向における高さ、「ｃ」をレンズ面の頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数、「Ａｉ」を第ｉ次の非球面係数とすると、以下の数１式によって定義される。
Figure 2009282465
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるズームレンズ１のレンズ構成（広角端における状態）を示す図であり、矢印は各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
第１の実施の形態におけるズームレンズ１は、図１に示すように、８枚のレンズを有している。
ズームレンズ１は、広角端と望遠端との間の変倍時に、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向へ移動され、フォーカシング時に、第１レンズ群ＧＲ１が光軸方向へ移動される。
ズームレンズ１は、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
第１レンズ群ＧＲ１は、像側に高い曲率の凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、プラスチックから成り両面が非球面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズＧ２と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＧ３とが物体側から像面側へ順に配置されて構成されている。第２レンズＧ２の両面はそれぞれ非球面に形成されている。
第２レンズ群ＧＲ２は、正の屈折力を有する第４レンズＧ４と、両凸形状の第５レンズＧ５と、両凹形状の第６レンズＧ６と、プラスチックから成り正の屈折力を有する第７レンズＧ７と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第８レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。第７レンズＧ７の像側の面は非球面に形成されている。
第５レンズＧ５と第６レンズＧ６は、第５レンズＧ５の像側と第６レンズＧ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１２を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第４レンズＧ４の物体側にはフレアの発生を抑制する遮光部材Ｃが配置されている。
第２レンズ群ＧＲ２の第４レンズＧ４と第５レンズＧ５の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ１０）が配置され、該開口絞りＳは第２レンズ群ＧＲ２と一体となって光軸方向へ移動される。
表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデーターを示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ１において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ３）、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の像側の面（Ｒ４）及び第２レンズ群ＧＲ２の第７レンズＧ７の像側の面（Ｒ１５）は非球面に形成されている。数値実施例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を円錐定数κと共に表２に示す。
尚、表２及び後述する非球面係数を示す各表において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０−５」を表している。
Figure 2009282465
ズームレンズ１において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ６が変化する。数値実施例１における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏと共に表３に示す。
Figure 2009282465
図２乃至図４に数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図２は広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、図３は中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）、図４は望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における諸収差図を示す。
図２乃至図４に示す球面収差図においては、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示す。図２乃至図４に示す非点収差図においては、実線でサジタル像面における値、破線でメリディオナル像面における値を示す。
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるズームレンズ２のレンズ構成（広角端における状態）を示す図であり、矢印は各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
第２の実施の形態におけるズームレンズ２は、図５に示すように、９枚のレンズを有している。
ズームレンズ２は、広角端と望遠端との間の変倍時に、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向へ移動され、フォーカシング時に、第１レンズ群ＧＲ１が光軸方向へ移動される。
ズームレンズ２は、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
第１レンズ群ＧＲ１は、像側に高い曲率の凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、プラスチックから成り両面が非球面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズＧ２と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＧ３とが物体側から像面側へ順に配置されて構成されている。
第２レンズ群ＧＲ２は、正の屈折力を有する第４レンズＧ４と、両凸形状の第５レンズＧ５と、両凹形状の第６レンズＧ６と、プラスチックから成り像側の面が非球面に形成された正の屈折力を有する第７レンズＧ７と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第８レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第９レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。第２レンズＧ２の両面はそれぞれ非球面に形成されている。
第５レンズＧ５と第６レンズＧ６は、第５レンズＧ５の像側と第６レンズＧ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１１を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第８レンズＧ８と第９レンズＧ９は、第８レンズＧ８の像側と第９レンズＧ９の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１６を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第２レンズ群ＧＲ２の第４レンズＧ４と第５レンズＧ５の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ９）が配置され、該開口絞りＳは第２レンズ群ＧＲ２と一体となって光軸方向へ移動される。
表４に、第２の実施の形態におけるズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデーターを示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ２において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ３）、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の像側の面（Ｒ４）及び第２レンズ群ＧＲ２の第７レンズＧ７の像側の面（Ｒ１４）は非球面に形成されている。数値実施例２における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を円錐定数κと共に表５に示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ２において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ６が変化する。数値実施例２における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏと共に表６に示す。
Figure 2009282465
図６乃至図８に数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図６は広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、図７は中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）、図８は望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における諸収差図を示す。
図６乃至図８に示す球面収差図においては、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示す。図６乃至図８に示す非点収差図においては、実線でサジタル像面における値、破線でメリディオナル像面における値を示す。
各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図９は、本発明の第３の実施の形態におけるズームレンズ３のレンズ構成（広角端における状態）を示す図であり、矢印は各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
第３の実施の形態におけるズームレンズ３は、図９に示すように、８枚のレンズを有している。
ズームレンズ３は、広角端と望遠端との間の変倍時に、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向へ移動され、フォーカシング時に、第１レンズ群ＧＲ１が光軸方向へ移動される。
ズームレンズ３は、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
第１レンズ群ＧＲ１は、像側に高い曲率の凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、プラスチックから成り両面が非球面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズＧ２と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＧ３とが物体側から像面側へ順に配置されて構成されている。第２レンズＧ２の両面はそれぞれ非球面に形成されている。
第２レンズ群ＧＲ２は、正の屈折力を有する第４レンズＧ４と、両凸形状の第５レンズＧ５と、両凹形状の第６レンズＧ６と、プラスチックから成り正の屈折力を有する第７レンズＧ７と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第８レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。第７レンズＧ７の像側の面は非球面に形成されている。
第５レンズＧ５と第６レンズＧ６は、第５レンズＧ５の像側と第６レンズＧ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１１を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第２レンズ群ＧＲ２の第４レンズＧ４と第５レンズＧ５の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ９）が配置され、該開口絞りＳは第２レンズ群ＧＲ２と一体となって光軸方向へ移動される。
表７に、第３の実施の形態におけるズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデーターを示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ３において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ３）、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の像側の面（Ｒ４）及び第２レンズ群ＧＲ２の第７レンズＧ７の像側の面（Ｒ１４）は非球面に形成されている。数値実施例３における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を円錐定数κと共に表８に示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ３において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ６が変化する。数値実施例３における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏと共に表９に示す。
Figure 2009282465
図１０乃至図１２に数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１０は広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、図１１は中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）、図１２は望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における諸収差図を示す。
図１０乃至図１２に示す球面収差図においては、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示す。図１０乃至図１２に示す非点収差図においては、実線でサジタル像面における値、破線でメリディオナル像面における値を示す。
各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図１３は、本発明の第４の実施の形態におけるズームレンズ４のレンズ構成（広角端における状態）を示す図であり、矢印は各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
第４の実施の形態におけるズームレンズ４は、図１３に示すように、８枚のレンズを有している。
ズームレンズ４は、広角端と望遠端との間の変倍時に、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向へ移動され、フォーカシング時に、第１レンズ群ＧＲ１が光軸方向へ移動される。
ズームレンズ４は、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
第１レンズ群ＧＲ１は、像側に高い曲率の凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、プラスチックから成り両面が非球面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズＧ２と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＧ３とが物体側から像面側へ順に配置されて構成されている。第２レンズＧ２の両面はそれぞれ非球面に形成されている。
第２レンズ群ＧＲ２は、正の屈折力を有する第４レンズＧ４と、両凸形状の第５レンズＧ５と、両凹形状の第６レンズＧ６と、プラスチックから成り正の屈折力を有する第７レンズＧ７と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第８レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。第７レンズＧ７の像側の面は非球面に形成されている。
第５レンズＧ５と第６レンズＧ６は、第５レンズＧ５の像側と第６レンズＧ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１１を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第２レンズ群ＧＲ２の第４レンズＧ４と第５レンズＧ５の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ９）が配置され、該開口絞りＳは第２レンズ群ＧＲ２と一体となって光軸方向へ移動される。
表１０に、第４の実施の形態におけるズームレンズ４に具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデーターを示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ４において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ３）、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の像側の面（Ｒ４）及び第２レンズ群ＧＲ２の第７レンズＧ７の像側の面（Ｒ１４）は非球面に形成されている。数値実施例４における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を円錐定数κと共に表１０に示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ４において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ６が変化する。数値実施例４における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏと共に表１２に示す。
Figure 2009282465
図１４乃至図１６に数値実施例４の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１４は広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、図１５は中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）、図１６は望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における諸収差図を示す。
図１４乃至図１６に示す球面収差図においては、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示す。図１４乃至図１６に示す非点収差図においては、実線でサジタル像面における値、破線でメリディオナル像面における値を示す。
各収差図から、数値実施例４は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図１７は、本発明の第５の実施の形態におけるズームレンズ５のレンズ構成（広角端における状態）を示す図であり、矢印は各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
第５の実施の形態におけるズームレンズ５は、図１７に示すように、８枚のレンズを有している。
ズームレンズ５は、広角端と望遠端との間の変倍時に、第１レンズ群ＧＲ１及び第２レンズ群ＧＲ２が光軸方向へ移動され、フォーカシング時に、第１レンズ群ＧＲ１が光軸方向へ移動される。
ズームレンズ５は、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成され、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
第１レンズ群ＧＲ１は、像側に高い曲率の凹面を向けた負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、プラスチックから成り両面が非球面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状の第２レンズＧ２と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第３レンズＧ３とが物体側から像面側へ順に配置されて構成されている。第２レンズＧ２の両面はそれぞれ非球面に形成されている。
第２レンズ群ＧＲ２は、正の屈折力を有する第４レンズＧ４と、両凸形状の第５レンズＧ５と、両凹形状の第６レンズＧ６と、プラスチックから成り正の屈折力を有する第７レンズＧ７と、正の屈折力を有するメニスカス形状の第８レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。第７レンズＧ７の像側の面は非球面に形成されている。
第５レンズＧ５と第６レンズＧ６は、第５レンズＧ５の像側と第６レンズＧ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１１を有する接合レンズを構成している。接合レンズは正の屈折力を有している。
第２レンズ群ＧＲ２の第４レンズＧ４と第５レンズＧ５の間には開口絞りＳ（絞り面Ｒ９）が配置され、該開口絞りＳは第２レンズ群ＧＲ２と一体となって光軸方向へ移動される。
表１３に、第５の実施の形態におけるズームレンズ５に具体的数値を適用した数値実施例５のレンズデーターを示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ５において、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の物体側の面（Ｒ３）、第１レンズ群ＧＲ１の第２レンズＧ２の像側の面（Ｒ４）及び第２レンズ群ＧＲ２の第７レンズＧ７の像側の面（Ｒ１４）は非球面に形成されている。数値実施例５における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を円錐定数κと共に表１４に示す。
Figure 2009282465
ズームレンズ５において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の面間隔Ｄ６が変化する。数値実施例５における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏと共に表１５に示す。
Figure 2009282465
図１８乃至図２０に数値実施例５の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１８は広角端状態（焦点距離ｆ＝１８．５）、図１９は中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝３１．５２）、図２０は望遠端状態（焦点距離ｆ＝５３．５）における諸収差図を示す。
図１８乃至図２０に示す球面収差図においては、実線でｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の値を示し、点線でｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の値を示し、一点鎖線でｇ線（波長４３５．８ｎｍ）の値を示す。図１８乃至図２０に示す非点収差図においては、実線でサジタル像面における値、破線でメリディオナル像面における値を示す。
各収差図から、数値実施例５は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
表１６にズームレンズ１、ズームレンズ２、ズームレンズ３、ズームレンズ４及びズームレンズ５における上記条件式（１）乃至条件式（９）の各値、即ち、条件式（１）のｆｗ、ｂｋｗ、ｆｗ／ｂｋｗ、条件式（２）のＸ１、Ｘ０、ｈ０、｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜、条件式（３）のＸ３、Ｘ２、ｈ１、｜（Ｘ３−Ｘ２）／ｈ１｜、条件式（４）のｆ１、ｆ１／ｆｗ、条件式（５）のｆａｓｐ１、ｆａｓｐ１／ｆ１、条件式（６）のκ、条件式（７）のΔν、条件式（８）のｆａｓｐ２、ｆ２、｜ｆａｓｐ２／ｆ２｜、条件式（９）のＸ５、Ｘ４、ｈ２、｜（Ｘ５−Ｘ４）／ｈ２｜を示す。
Figure 2009282465
表１６から明らかなように、ズームレンズ１、ズームレンズ２、ズームレンズ３、ズームレンズ４及びズームレンズ５は、前記条件式（１）乃至条件式（９）を満足するようにされている。
次に、本発明撮像装置について説明する。
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置である。
撮像装置に備えられたズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、広角端と望遠端との間の変倍時に第１レンズ群と第２レンズ群が光軸方向へ移動され、第１レンズ群と第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有している。
従って、本発明撮像装置にあっては、ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有しているため、軽量化を図ることができる。
本発明撮像装置に備えられたズームレンズは、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するように構成されている。
（１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
（２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
但し、
ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
とする。
条件式（１）は、広角端状態における焦点距離とバックフォーカスとの比を規定する式である。
条件式（１）の上限を超えると、必要なバックフォーカスを確保することが困難となる。特に、ズームレンズをデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズとして用いた場合には、カメラ本体のクイックリターンミラーと接触するおそれがある。また、条件式（１）の上限を超えると、射出瞳位置が像面に近くなり過ぎ、シェーディングの影響を受けるおそれがある。
逆に、条件式（１）の下限を超えると、バックフォーカスが長くなり過ぎるため、小型化を図ることができなくなる。
従って、本発明撮像装置は、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、必要かつ十分なバックフォーカスを確保することができると共にシェーディングの影響の低減及び小型化を図ることができる。特に、ズームレンズをデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズとして用いた場合には、ズームレンズとカメラ本体のクイックリターンミラーとの接触を防止することができる。
条件式（２）は第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの軸上及び軸外の厚みの差と有効半径との比を規定する式である。
条件式（２）の上限を超えると、プラスチック非球面レンズの諸収差に対する敏感度が高くなり過ぎ、特に、温度による形状変化に基づく収差変動を抑制することが困難となる。
逆に、条件式（２）の下限を超えると、プラスチック非球面レンズの屈折力が小さくなり過ぎ、広角側において歪曲収差と像面湾曲の補正効果が低下し、第１レンズ群における最前のレンズの径が増大し、小型化を確保することができなくなる。
従って、本発明撮像装置は、ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、良好に収差補正を行うことができると共に小型化を確保することができる。
図２１に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラの概略的な構成を示す。
撮像装置（デジタルスチルカメラ）１０は、レンズ交換式の所謂一眼レフカメラとして構成されており、レンズユニット２０がカメラ本体３０に装着されて使用される。
レンズユニット２０は、ズームレンズ２１と該ズームレンズ２１を駆動する駆動部と該駆動部を制御する制御部とを備えている。ズームレンズ２１としては、上記したズームレンズ１、２、３、４、５又はこれらのズームレンズ１、２、３、４、５の数値実施例が用いられる。
レンズユニット２０に設けられた駆動部としては、例えば、ズーミング時に第１レンズ群と第２レンズ群の両方のレンズ群を移動させるズーム駆動部２２、フォーカシング時に第１レンズ群を移動させるフォーカス駆動部２３、開口絞りの開口径を変化させるアイリス駆動部２４等の各駆動部が設けられている。
レンズユニット２０に設けられた制御部としては、例えば、上記した各駆動部を制御するレンズ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５が設けられている。
カメラ本体３０にはズームレンズ２１において形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子３１と該撮像素子３１の物体側に配置されたクイックリターンミラー３２とが配置されている。カメラ本体３０にはペンタプリズム３３と接眼レンズ３４が配置されている。
カメラ本体３０において、ズームレンズ２１を介して取り込まれた光は、一部がクイックリターンミラー３２によってペンタプリズム３３に導かれ、該ペンタプリズム３３から接眼レンズ３４に導かれる。撮影者は、接眼レンズ３４を通してズームレンズ２１で形成された光学像を視認することができる。
撮像素子３１としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等が用いられる。撮像素子３１から出力された電気的画像信号は、画像処理回路３５によって各種の処理が施された後に所定の方式によってデーター圧縮され、画像データーとして画像メモリー３６に一時保存される。
カメラ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）３７はレンズユニット２０及びカメラ本体３０の全体を制御する機能を有し、画像メモリー３６に一時的に保存された画像データーを取り出して液晶表示装置３８への表示及び外部メモリー３９への保存を行う。また、カメラ制御ＣＰＵ３７は外部メモリー３９に保存されている画像データーを読み出して液晶表示装置３８に表示する。
カメラ制御ＣＰＵ３７は、シャッターレリーズスイッチ、ズーミングスイッチ等の操作部４０から入力された信号に基づく各部の制御をも行う。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、該シャッターレリーズスイッチから入力された信号に基づいてカメラ制御ＣＰＵ３７からミラー駆動部４１及びタイミング制御部４２へ指令信号が出力される。ミラー駆動部４１及びタイミング制御部４２に指令信号が入力されると、ミラー駆動部４１によってクイックリターンミラー３２が図に２点鎖線で示すように跳ね上げられてズームレンズ２１からの光線が撮像素子３１に入力され、かつ、タイミング制御部４２によって撮像素子３１の信号の読み出しのタイミングが制御される。
レンズユニット２０とカメラ本体３０は通信コネクター４３によって接続されている。ズームレンズ２１の制御に関する信号、例えば、ＡＦ（Auto Focus）信号、ＡＥ（Auto Exposure）信号、ズーミング信号はカメラ制御ＣＰＵ３７から通信コネクター４３を介してレンズ制御ＣＰＵ２５に送出され、レンズ制御ＣＰＵ２５によってズーム駆動部２２、フォーカス駆動部２３、アイリス駆動部２４が制御されてズームレンズ２１が所定の状態に遷移される。
上記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、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。
本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図３及び図４と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、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、歪曲収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図７及び図８と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、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、歪曲収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１１及び図１２と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、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、歪曲収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第４の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１５及び図１６と共に第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例４の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、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、歪曲収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第５の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１９及び図２０と共に第５の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例５の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離における球面収差、非点収差、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、歪曲収差を示す図である。 本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。
符号の説明
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、４…ズームレンズ、５…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、Ｇ１…第１レンズ、Ｇ２…第２レンズ、Ｇ３…第３レンズ、１０…撮像装置（デジタルスチルカメラ）、２１…ズームレンズ、３１…撮像素子

Claims (9)

  1. 負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、
    広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、
    前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、
    以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにした
    ズームレンズ。
    （１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
    （２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
    但し、
    ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
    ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
    Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
    Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
    ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
    とする。
  2. 前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有しプラスチック非球面レンズである第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成され、
    以下の条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足するようにした
    請求項１に記載のズームレンズ。
    （３）０．０２＜｜（Ｘ３−Ｘ２）／ｈ１｜＜０．１２
    （４）−２．０＜ｆ１／ｆｗ＜−１．７
    （５）２．３＜ｆａｓｐ１／ｆ１＜２．８
    但し、
    Ｘ３：第１レンズと第２レンズの物体側の面の有効径位置における空気間隔
    Ｘ２：第１レンズと第２レンズの光軸上の空気間隔
    ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
    ｈ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズにおける物体側の面の有効半径
    ｆａｓｐ１：第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
    とする。
  3. 前記第１レンズ群は少なくとも像側の面が非球面に形成されたプラスチック非球面レンズを有し、
    前記第１レンズ群のプラスチック非球面レンズの前記像側の非球面が以下の条件式（６）を満足するようにした
    請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
    （６）−１．２＜κ＜−０．６
    但し、
    κ：以下の数式１における円錐定数
    とする。
    Figure 2009282465
     但し、
    ｘ：レンズ面の頂点からの光軸方向における距離
    ｈ：光軸に垂直な方向における高さ
    ｃ：レンズ面の頂点における近軸曲率
    Ａｉ：第ｉ次の非球面係数
    とする。
  4. 前記第２レンズ群は、正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有するプラスチック非球面レンズとを有し、以下の条件式（７）を満足するようにした
    請求項１乃至請求項３に記載のズームレンズ。
    （７）Δν＞２５
    但し、
    Δν：接合レンズのアッベ数の差
    とする。
  5. 前記第２レンズ群のプラスチック非球面レンズが以下の条件式（８）及び条件式（９）を満足するようにした
    請求項１乃至請求項４に記載のズームレンズ。
    （８）２．５＜｜ｆａｓｐ２／ｆ２｜＜３５
    （９）｜（Ｘ５−Ｘ４）／ｈ２｜＜０．２６
    但し、
    ｆａｓｐ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの近軸焦点距離
    ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
    Ｘ５：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
    Ｘ４：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの中心の厚み
    ｈ２：第２レンズ群のプラスチック非球面レンズの像側有効半径
    とする。
  6. 前記第１レンズ群を光軸方向へ移動させることによりフォーカシングを行うようにした
    請求項１乃至請求項５に記載のズームレンズ。
  7. 前記第２レンズ群内に開口絞りを配置した
    請求項１乃至請求項６に記載のズームレンズ。
  8. 前記第２レンズ群の物体側の面にフレアの発生を抑制するための遮光部材を配置した
    請求項１乃至請求項７に記載のズームレンズ。
  9. ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズは、
    負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とが物体側から像側へ順に配置され、
    広角端と望遠端との間の変倍時に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸方向へ移動され、
    前記第１レンズ群と前記第２レンズ群がそれぞれ少なくとも１枚のプラスチック非球面レンズを有し、
    以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足するようにした
    撮像装置。
    （１）０．４０＜ｆｗ／ｂｋｗ＜０．６０
    （２）０．０１＜｜（Ｘ１−Ｘ０）／ｈ０｜＜０．０２２
    但し、
    ｆｗ：広角端状態における無限遠合焦時のズームレンズ全系の焦点距離
    ｂｋｗ：広角端状態における無限遠合焦時のバックフォーカス
    Ｘ１：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効径位置における厚み
    Ｘ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの中心の厚み
    ｈ０：第１レンズ群におけるプラスチック非球面レンズの像側有効半径
    とする。
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