JP2011081185A - ズームレンズおよびそれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ネガティブリードタイプのズームレンズであって、高変倍比化や大口径比化を行っても光学性能の確保に有利なズームレンズを提供する。
【解決手段】負の第１群Ｇ１と、正の第２群Ｇ２を有し、第２群Ｇ２は、並べて配置された屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１、第２の接合レンズ成分を有し、第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面のズームレンズである。
【選択図】図１
【解決手段】負の第１群Ｇ１と、正の第２群Ｇ２を有し、第２群Ｇ２は、並べて配置された屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１、第２の接合レンズ成分を有し、第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面のズームレンズである。
【選択図】図１
Description
本発明は、ズームレンズに関するものである。あるいは、ズームレンズを備えたビデオカメラやデジタルカメラをはじめとする撮像装置に関するものである。
近年では、フィルムではなくＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラやビデオカメラといった電子撮像装置が主流となっている。
電子撮像装置は、業務用の高機能タイプのデジタルカメラ、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラ、監視カメラなど、幅広く利用されている。
これらの電子撮像装置では共通して、種々の撮影シーンを想定し、撮影画角の変化が付けられるズームレンズが好まれている。
加えて、電子撮像装置の薄型化、小型化や高画質化のニーズもある。
しかしながら、撮像素子の画素ピッチを細分化すると、ＳＮ比の低下から感度が低く制限されてしまい、被写体ブレや手ブレによる画質の劣化が発生しやすくなる。
光学系の一部や撮像素子を動かすなどのメカ的な補正機構を用いて手ブレを軽減させる方法では、露光時間を短くできず、被写体ブレには対応できない。この被写体ブレに対応するためには複雑な制御機構を必要とする。
例えば、被写体の移動をセンサー等で検知し、光学系や撮像素子を装置本体に対して移動させる。もしくは、被写体の撮影の後に電気的な演算処理による画像の補正を行うことが考えられる。
一方、撮像素子を高感度化して露光時間を短くする方法が知られている。この方法は、被写体ブレ、手ブレの両方の低減に効果的である。しかしながら、撮像素子の撮像面に配置される個々の受光素子の受光量が少なくなるので、ＳＮ比が悪くなり、ノイズによる画質低下が生じやすくなる。
そこで、受光感度の不足をカバーするために、Ｆナンバーの明るい（Ｆナンバーの小さい）ズームレンズが求められる。
また、コンパクトタイプのデジタルカメラに用いるズームレンズとしては、変倍比が３程度、広角端での画角が６３°程度が一般的である。
種々の撮影シーンに対応するためには、高変倍比で広角端での画角の広いズームレンズが求められている。
一般に、明るいＦナンバーをもつズームレンズを構成するには、第１レンズ群が正の屈折力を持つタイプのズームレンズが有利であることが知られている。しかしながら、第１レンズ群が径方向に大きくなること、レンズ構成枚数が多くなりやすいことから、装置の未使用時にズームレンズを沈胴して薄く収納するには不向きである。
一方コンパクトに収納できるズームレンズの構成として、第１レンズ群が負の屈折力を持つタイプ（いわゆるネガティブリードタイプ）のズームレンズが知られている。このタイプのズームレンズは、正の屈折力のレンズ群が先行するタイプのズームレンズよりも沈胴収納時の薄型化が行えるため、多くの薄型カメラで採用されている。
このようなズームレンズとして、特許文献１、特許文献２、特許文献３には、最も物体側に位置するレンズ群を負の屈折力とし広角端から望遠端への変倍の際に各レンズ群の間の距離が変化するタイプのズームレンズが開示されている。
電子撮像装置は、業務用の高機能タイプのデジタルカメラ、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラ、監視カメラなど、幅広く利用されている。
これらの電子撮像装置では共通して、種々の撮影シーンを想定し、撮影画角の変化が付けられるズームレンズが好まれている。
加えて、電子撮像装置の薄型化、小型化や高画質化のニーズもある。
しかしながら、撮像素子の画素ピッチを細分化すると、ＳＮ比の低下から感度が低く制限されてしまい、被写体ブレや手ブレによる画質の劣化が発生しやすくなる。
光学系の一部や撮像素子を動かすなどのメカ的な補正機構を用いて手ブレを軽減させる方法では、露光時間を短くできず、被写体ブレには対応できない。この被写体ブレに対応するためには複雑な制御機構を必要とする。
例えば、被写体の移動をセンサー等で検知し、光学系や撮像素子を装置本体に対して移動させる。もしくは、被写体の撮影の後に電気的な演算処理による画像の補正を行うことが考えられる。
一方、撮像素子を高感度化して露光時間を短くする方法が知られている。この方法は、被写体ブレ、手ブレの両方の低減に効果的である。しかしながら、撮像素子の撮像面に配置される個々の受光素子の受光量が少なくなるので、ＳＮ比が悪くなり、ノイズによる画質低下が生じやすくなる。
そこで、受光感度の不足をカバーするために、Ｆナンバーの明るい（Ｆナンバーの小さい）ズームレンズが求められる。
また、コンパクトタイプのデジタルカメラに用いるズームレンズとしては、変倍比が３程度、広角端での画角が６３°程度が一般的である。
種々の撮影シーンに対応するためには、高変倍比で広角端での画角の広いズームレンズが求められている。
一般に、明るいＦナンバーをもつズームレンズを構成するには、第１レンズ群が正の屈折力を持つタイプのズームレンズが有利であることが知られている。しかしながら、第１レンズ群が径方向に大きくなること、レンズ構成枚数が多くなりやすいことから、装置の未使用時にズームレンズを沈胴して薄く収納するには不向きである。
一方コンパクトに収納できるズームレンズの構成として、第１レンズ群が負の屈折力を持つタイプ（いわゆるネガティブリードタイプ）のズームレンズが知られている。このタイプのズームレンズは、正の屈折力のレンズ群が先行するタイプのズームレンズよりも沈胴収納時の薄型化が行えるため、多くの薄型カメラで採用されている。
このようなズームレンズとして、特許文献１、特許文献２、特許文献３には、最も物体側に位置するレンズ群を負の屈折力とし広角端から望遠端への変倍の際に各レンズ群の間の距離が変化するタイプのズームレンズが開示されている。
特許文献１に開示されたズームレンズは、レンズ構成枚数が少なく、薄型鏡枠を構成可能と思われるが、その一方で、Ｆ値が広角端で２．９程度であり、変倍比が３程度で、広角端での画角が６０°程度に止まる。
特許文献２、及び特許文献３に開示されたズームレンズでは、Ｆ値が広角端で１．８程度と明るいズームレンズであるが、変倍比が３以下で、広角端での画角は６０°以下に止まる。
特許文献２、及び特許文献３に開示されたズームレンズでは、Ｆ値が広角端で１．８程度と明るいズームレンズであるが、変倍比が３以下で、広角端での画角は６０°以下に止まる。
このような課題に鑑み、本発明は、画角の確保と沈胴時の小型化に有利なネガティブリードタイプのズームレンズであって、高変倍比化や大口径比化を行っても光学性能の確保に有利なズームレンズの提供を目的とするものである。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とするものである。
上述の課題に鑑み、本発明のズームレンズは、
最も物体側に配置された負屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の像側に配置された正屈折力の第２レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の間隔は狭まり、
レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記第２レンズ群は、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分と前記第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有するものである。
このように、最も物体側に配置されたレンズ群の屈折力を負の屈折力とすることで、広角端での画角を確保しつつ、ズームレンズの径方向の小型化に有利となる。
第１レンズ群よりも像側に配置された正屈折力の第２レンズ群は、軸上光束の径が大きくなりやすい。加えて、小型化や変倍比の確保のために第２レンズ群には十分な正の屈折力を必要とする。特に、大口径比のズームレンズを構成しようとすると、球面収差や軸上色収差等が目立ちやすくなる。そこで、本発明においては、この第２レンズ群が、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分、第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有する構成としている。
このように、複数の接合レンズ成分を用いることで色収差を抑制でき、加えて、各々のレンズ面による屈折作用により諸々の収差の補正を行いやすくなる。
最も物体側に配置された負屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の像側に配置された正屈折力の第２レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の間隔は狭まり、
レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記第２レンズ群は、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分と前記第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有するものである。
このように、最も物体側に配置されたレンズ群の屈折力を負の屈折力とすることで、広角端での画角を確保しつつ、ズームレンズの径方向の小型化に有利となる。
第１レンズ群よりも像側に配置された正屈折力の第２レンズ群は、軸上光束の径が大きくなりやすい。加えて、小型化や変倍比の確保のために第２レンズ群には十分な正の屈折力を必要とする。特に、大口径比のズームレンズを構成しようとすると、球面収差や軸上色収差等が目立ちやすくなる。そこで、本発明においては、この第２レンズ群が、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分、第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有する構成としている。
このように、複数の接合レンズ成分を用いることで色収差を抑制でき、加えて、各々のレンズ面による屈折作用により諸々の収差の補正を行いやすくなる。
更には、上述のズームレンズにて、以下の構成のいずれかを満足することがより好ましい。
前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分を並べて配置し、
前記第１の接合レンズ成分の像側面と前記第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面であることが好ましい。
第１、第２の接合レンズ成分のそれぞれの凹面により球面収差の補正やペッツバール和の補正に有利となる。
前記第１の接合レンズ成分の像側面と前記第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面であることが好ましい。
第１、第２の接合レンズ成分のそれぞれの凹面により球面収差の補正やペッツバール和の補正に有利となる。
前記第２レンズ群は前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分に加えて正屈折力の正レンズ成分を有することが好ましい。
前述の第１、第２の接合レンズ成分に加えて、正屈折力の正レンズ成分を配置することで、第２レンズ群の正屈折力の確保しつつ、諸収差、特に、球面収差の補正に有利となる。
特にこの正レンズ成分は前記第１の接合レンズ成分の物体側に配置することで、第２レンズ群の小型化に有利となる。
前述の第１、第２の接合レンズ成分に加えて、正屈折力の正レンズ成分を配置することで、第２レンズ群の正屈折力の確保しつつ、諸収差、特に、球面収差の補正に有利となる。
特にこの正レンズ成分は前記第１の接合レンズ成分の物体側に配置することで、第２レンズ群の小型化に有利となる。
前記第１の接合レンズ成分に含まれる全てのレンズは物体側に凸のメニスカスレンズであることが好ましい。
接合レンズ成分の色収差補正機能を確保しつつ接合レンズ成分の軸上の厚みを低減でき、小型化に有利となる。
特に、第１の接合レンズ成分の物体側に正レンズ成分を配置する場合、第１の接合レンズ成分中の各接合面における軸上周辺光束の入射する高さを低くでき、収差低減上より好ましい。
接合レンズ成分の色収差補正機能を確保しつつ接合レンズ成分の軸上の厚みを低減でき、小型化に有利となる。
特に、第１の接合レンズ成分の物体側に正レンズ成分を配置する場合、第１の接合レンズ成分中の各接合面における軸上周辺光束の入射する高さを低くでき、収差低減上より好ましい。
前記第２レンズ群の像側に配置された正屈折力の第３レンズ群を配置し、前記変倍の際に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔が変化することが好ましい。
正屈折力の第３レンズ群により、射出瞳を像面から離す機能の確保が容易となり、電子撮像素子特有のシェーディングの低減に有利となる。加えて、この第３レンズ群をフォーカシング時に移動するレンズ群とすると、他のレンズ群を移動させる場合に比べ、倍率の変化を抑えつつフォーカシング機構の簡略化につながる。
正屈折力の第３レンズ群により、射出瞳を像面から離す機能の確保が容易となり、電子撮像素子特有のシェーディングの低減に有利となる。加えて、この第３レンズ群をフォーカシング時に移動するレンズ群とすると、他のレンズ群を移動させる場合に比べ、倍率の変化を抑えつつフォーカシング機構の簡略化につながる。
更には、前記第３レンズ群の像側に中心部の曲率と周辺部の曲率が異なるレンズ面を持つ第４レンズ群を配置し、前記変倍の際に前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間の間隔を変化させることがより好ましい。
非球面を持つ第４レンズ群により、非点収差等の補正に有利となり、ズームレンズの広画角化、大口径比化につながる。
非球面を持つ第４レンズ群により、非点収差等の補正に有利となり、ズームレンズの広画角化、大口径比化につながる。
前記第１の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、正レンズと負レンズとからなり、前記第２の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、負レンズと正レンズとからなり、前記第１の接合レンズ成分の像側面と前記第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面であることが好ましい。
第１、第２のレンズ成分の収差補正機能の確保と小型化に有利となる。
第１、第２のレンズ成分の収差補正機能の確保と小型化に有利となる。
前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分は並べて配置され、前記第１の接合レンズ成分の像側面が凹面であり、以下の条件式を満足することが好ましい。
−１．０２ ＜ SF2n ＜ −０．１ （１）
ただし、SF2n ＝（Ｒ１ｒ＋Ｒ２ｆ）／（Ｒ１ｒ−Ｒ２ｆ）で定義され、
Ｒ１ｒは、前記第１の接合レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
Ｒ２ｆは、前記第２の接合レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径
である。
第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面が条件式（１）を満足する形状とすることにより、第２レンズ群で発生する収差を２つの接合レンズ成分でバランス良く補正することに有利となる。
−１．０２ ＜ SF2n ＜ −０．１ （１）
ただし、SF2n ＝（Ｒ１ｒ＋Ｒ２ｆ）／（Ｒ１ｒ−Ｒ２ｆ）で定義され、
Ｒ１ｒは、前記第１の接合レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
Ｒ２ｆは、前記第２の接合レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径
である。
第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面が条件式（１）を満足する形状とすることにより、第２レンズ群で発生する収差を２つの接合レンズ成分でバランス良く補正することに有利となる。
前記第１の接合レンズ成分は、物体側に凸且つ像側に凹のメニスカス形状であり、前記第２の接合レンズ成分は、物体側に凹且つ像側に凸のメニスカス形状であることが好ましい。
２つの接合レンズ成分の各々の物体側面と像側面の形状が、対称的な配置となり、球面収差、非点収差等の補正に有利となる。
２つの接合レンズ成分の各々の物体側面と像側面の形状が、対称的な配置となり、球面収差、非点収差等の補正に有利となる。
前記第１の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、正レンズと負レンズとからなり、前記第２の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、負レンズと正レンズとからなり、
以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
４０ ＜ vd2 ＜ １００ （２）
ただし、vd2 ＝（vdCL1p＋vdCL2p） −（vdCL1n＋vdCL2n）で定義され、
vdCL1pは、前記第１の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2pは、前記第２の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL1nは、前記第１の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2nは、前記第２の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
条件式（２）は色収差補正、特に軸上の色収差補正に関する好ましい条件式である。第２レンズ群の大きな正屈折力により発生する色収差を第２レンズ群内で良好に補正するためには、正レンズに適正な範囲で比較的色分散性の小さな材料を使用し、負レンズには適正な範囲で比較的色分散性の大きな材料を用いることが好ましい。具体的には、正のレンズと負のレンズのアッベ数の差が条件式（２）を満足するようにすることが好ましい。
下限を下回らないようにすることで、色収差の補正にいっそう有利となり、十分な光学性能の確保と撮影画像の色にじみの低減に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、使用するレンズの材料の加工性や材料のコストの面で有利となる。
以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
４０ ＜ vd2 ＜ １００ （２）
ただし、vd2 ＝（vdCL1p＋vdCL2p） −（vdCL1n＋vdCL2n）で定義され、
vdCL1pは、前記第１の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2pは、前記第２の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL1nは、前記第１の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2nは、前記第２の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
条件式（２）は色収差補正、特に軸上の色収差補正に関する好ましい条件式である。第２レンズ群の大きな正屈折力により発生する色収差を第２レンズ群内で良好に補正するためには、正レンズに適正な範囲で比較的色分散性の小さな材料を使用し、負レンズには適正な範囲で比較的色分散性の大きな材料を用いることが好ましい。具体的には、正のレンズと負のレンズのアッベ数の差が条件式（２）を満足するようにすることが好ましい。
下限を下回らないようにすることで、色収差の補正にいっそう有利となり、十分な光学性能の確保と撮影画像の色にじみの低減に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、使用するレンズの材料の加工性や材料のコストの面で有利となる。
前記第２レンズ群中の前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分は並べて配置され、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．０８ ＜ Ｄ２/ｆ２ ＜ ０．２０ （３）
ただし、
Ｄ２は、前記第２レンズ群中の前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分との間の光軸上の間隔、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離である。
条件式（３）は第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面の間の好ましい空気間隔を特定する条件式である。
条件式（３）の下限を下回らないようにして2つの接合レンズ成分に挟まれる間隔を確保することで収差補正上有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群の光軸上での厚みを抑え、小型化しやすくなる。
０．０８ ＜ Ｄ２/ｆ２ ＜ ０．２０ （３）
ただし、
Ｄ２は、前記第２レンズ群中の前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分との間の光軸上の間隔、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離である。
条件式（３）は第１の接合レンズ成分の像側面と第２の接合レンズ成分の物体側面の間の好ましい空気間隔を特定する条件式である。
条件式（３）の下限を下回らないようにして2つの接合レンズ成分に挟まれる間隔を確保することで収差補正上有利となる。
上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群の光軸上での厚みを抑え、小型化しやすくなる。
前記第２の接合レンズ成分は前記第２レンズ群中で最も像側に配置され、前記第２の接合レンズ成分中の最も像側のレンズが正レンズであり、その正レンズの像側面が、像側に凸の形状の非球面であることが好ましい。
第２レンズ群の最も像側の射出面を非球面にすることによって、軸外で発生するコマ収差の補正が容易になり、良好な結像性能を得やすくなる。また、非球面を凸形状にすることによって、製造誤差による結像性能への影響を小さくすることが可能となる。
第２レンズ群の最も像側の射出面を非球面にすることによって、軸外で発生するコマ収差の補正が容易になり、良好な結像性能を得やすくなる。また、非球面を凸形状にすることによって、製造誤差による結像性能への影響を小さくすることが可能となる。
前記第２レンズ群は前記第１の接合レンズ成分の物体側に配置された正屈折力の単レンズ成分を有し、その単レンズ成分は非球面のレンズ面を有することが好ましい。
第２レンズ群における各面の曲率あるいは各レンズの屈折力を抑えることができ、それにより収差の発生を抑えることができる。加えて、正屈折力の単レンズの少なくとも１面を非球面とすることによって、第２レンズ群で発生する球面収差をより効果的に補正することが可能となる。
第２レンズ群における各面の曲率あるいは各レンズの屈折力を抑えることができ、それにより収差の発生を抑えることができる。加えて、正屈折力の単レンズの少なくとも１面を非球面とすることによって、第２レンズ群で発生する球面収差をより効果的に補正することが可能となる。
更には、前記第２レンズ群を３つのレンズ成分で構成することが好ましい。
第２レンズ群の光軸方向のサイズを抑えつつ光学性能を確保でき好ましい。
第２レンズ群の光軸方向のサイズを抑えつつ光学性能を確保でき好ましい。
以下の条件式（４）、（５）を満足することが好ましい。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．２ < ２ＧＵＹ/ｆ２ < ０．５ （５）
ただし、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
１ＧＵＹは、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
２ＧＵＹは、広角端での前記第２レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸から高さ、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離
である。
もしくは、以下の条件式（４）、（６）を満足することが好ましい。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．６０ < ２ＧＵＹ／ｆｗ < １．００ （６）
条件式（４）は、広角端での好ましいＦ値を特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、入射瞳サイズを確保でき、ノイズの低減、速いシャッタースピードの確保による被写体ブレの低減に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、収差補正のためのレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。
条件式（５）もしくは条件式（６）は、第２レンズ群で発生する収差の低減と明るさの確保とのバランスを良好にするためのものである。
条件式（５）もしくは条件式（６）の下限を下回らないようにして第２レンズ群に入射する軸上光束径を確保することで、条件式（４）を満足する明るさの確保を行いやすくなる。
条件式（５）もしくは条件式（６）の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群での軸上光束径を適度に制限し、収差の発生を抑えやすくなる。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．２ < ２ＧＵＹ/ｆ２ < ０．５ （５）
ただし、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
１ＧＵＹは、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
２ＧＵＹは、広角端での前記第２レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸から高さ、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離
である。
もしくは、以下の条件式（４）、（６）を満足することが好ましい。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．６０ < ２ＧＵＹ／ｆｗ < １．００ （６）
条件式（４）は、広角端での好ましいＦ値を特定するものである。
下限を下回らないようにすることで、入射瞳サイズを確保でき、ノイズの低減、速いシャッタースピードの確保による被写体ブレの低減に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、収差補正のためのレンズ枚数の増加を抑えやすくなる。
条件式（５）もしくは条件式（６）は、第２レンズ群で発生する収差の低減と明るさの確保とのバランスを良好にするためのものである。
条件式（５）もしくは条件式（６）の下限を下回らないようにして第２レンズ群に入射する軸上光束径を確保することで、条件式（４）を満足する明るさの確保を行いやすくなる。
条件式（５）もしくは条件式（６）の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群での軸上光束径を適度に制限し、収差の発生を抑えやすくなる。
Ｆナンバーを調整する明るさ絞りを有すると共に、
前記第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
１．４ < ｜ｆ１｜/（ｆｗ＊Ｆnow） < ２．０ （７）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
Ｆnowは、広角端でのフルアパーチャー時のＦナンバー
である。
コンパクト化と光学性能のバランスの観点から、第１レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）に関し、条件式（７）を満足することが好ましい。
下限を下回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を抑えることで、広角端での収差を抑制し、良好な光学性能の確保に有利となる。
上限を上回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を確保することで、ズームレンズ全系の全長を小さくしやすくなり、鏡筒の小型化に有利となる。
前記第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
１．４ < ｜ｆ１｜/（ｆｗ＊Ｆnow） < ２．０ （７）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
Ｆnowは、広角端でのフルアパーチャー時のＦナンバー
である。
コンパクト化と光学性能のバランスの観点から、第１レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）に関し、条件式（７）を満足することが好ましい。
下限を下回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を抑えることで、広角端での収差を抑制し、良好な光学性能の確保に有利となる。
上限を上回らないようにして、第１レンズ群の屈折力を確保することで、ズームレンズ全系の全長を小さくしやすくなり、鏡筒の小型化に有利となる。
前記第２レンズ群が以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
２．５ < ｆ２/ｆｗ < ３．５ （８）
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（８）の下限を下回らないように第２レンズ群の屈折力を抑え、収差補正を行いやすくすることが好ましい。上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群での変倍作用を確保し易くなり、望遠端での全長短縮に有利となる。
２．５ < ｆ２/ｆｗ < ３．５ （８）
ただし、
ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（８）の下限を下回らないように第２レンズ群の屈折力を抑え、収差補正を行いやすくすることが好ましい。上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群での変倍作用を確保し易くなり、望遠端での全長短縮に有利となる。
前記第２レンズ群の像側に、以下の条件式（９）を満足する第３レンズ群を配置することが好ましい。
３．５ < ｆ３/ｆｗ < ６．５ （９）
ただし、
ｆ３は、前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（９）の下限を下回らず且つ上限を上回らないようにすることで、非点収差等の補正に有利となる。
３．５ < ｆ３/ｆｗ < ６．５ （９）
ただし、
ｆ３は、前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（９）の下限を下回らず且つ上限を上回らないようにすることで、非点収差等の補正に有利となる。
このとき、第３レンズ群はプラスチック材料で形成してもよい。第３レンズ群は、変倍時の移動により射出瞳の位置を調整し、撮像素子に効率よく光線を入射させることも可能である。そのような役割のためには、上述した条件式（９）の範囲内に屈折力が設定されていれば第３レンズ群に比較的大きなパワーは必要とせず、プラスチックレンズのような屈折率の低い硝材を用いて構成することも可能である。第３レンズ群中にプラスチックレンズを配置すれば、コストの低減にも有利となる。
加えて、プラスチックレンズは非球面加工が容易であるため、軸外収差補正にも有利となる。
加えて、プラスチックレンズは非球面加工が容易であるため、軸外収差補正にも有利となる。
また、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
１０ < Ｌｗ/ｆｗ < １２ （１０）
ただし、
Ｌｗは、バックフォーカスを空気換算長としたときの広角端でのズームレンズの全長、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群の変倍のためのスペースを確保しやすくなる。
上限を上回らないようにすることで、広角端におけるズームレンズ全長を抑え、鏡筒の厚さ方向のサイズの小型化に有利となる。加えて、第１レンズ群における有効径を小さくできるので、ズームレンズの径方向の小型化にも有利となる。
１０ < Ｌｗ/ｆｗ < １２ （１０）
ただし、
Ｌｗは、バックフォーカスを空気換算長としたときの広角端でのズームレンズの全長、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群の変倍のためのスペースを確保しやすくなる。
上限を上回らないようにすることで、広角端におけるズームレンズ全長を抑え、鏡筒の厚さ方向のサイズの小型化に有利となる。加えて、第１レンズ群における有効径を小さくできるので、ズームレンズの径方向の小型化にも有利となる。
広角端から望遠端への変倍における前記第２レンズ群の移動量については、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
３．５ ＜ Ｍ２Ｇ/ｆｗ ＜ ５．０ （１１）
ただし、
Ｍ２Ｇは、広角端から望遠端における前記第２レンズ群の移動量、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（１１）の下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群での収差発生を抑えつつ十分な変倍機能の確保に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、望遠端におけるズームレンズ全長を小さくでき、ズームレンズを保持する鏡筒の小型化につながる。
３．５ ＜ Ｍ２Ｇ/ｆｗ ＜ ５．０ （１１）
ただし、
Ｍ２Ｇは、広角端から望遠端における前記第２レンズ群の移動量、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。
条件式（１１）の下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群での収差発生を抑えつつ十分な変倍機能の確保に有利となる。
上限を上回らないようにすることで、望遠端におけるズームレンズ全長を小さくでき、ズームレンズを保持する鏡筒の小型化につながる。
また、第２レンズ群の物体側直前の空気間隔からその第２レンズ群の像側面までの何れかに配置された明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍の際に、その明るさ絞りはその第２レンズ群と一体で移動することが好ましい。
明るさ絞りを第２レンズ群の近傍に配置することにより、第２レンズ群に十分な屈折力を持たせながら径方向の小型化が可能となる。加えて、変倍の際の第２レンズ群での光線高の変化を少なくできるので、変倍の際の収差変動の低減に有利となる。
明るさ絞りを第２レンズ群の近傍に配置することにより、第２レンズ群に十分な屈折力を持たせながら径方向の小型化が可能となる。加えて、変倍の際の第２レンズ群での光線高の変化を少なくできるので、変倍の際の収差変動の低減に有利となる。
前記第１レンズ群が非球面レンズを有することが好ましい。
第１レンズ群は、広角端での軸外光線高と望遠端の軸外光線高の差が大きい為、第１レンズ群内に少なくとも１面の非球面を用いることで、広角端と望遠端での双方の収差補正が容易になる。
第１レンズ群は、広角端での軸外光線高と望遠端の軸外光線高の差が大きい為、第１レンズ群内に少なくとも１面の非球面を用いることで、広角端と望遠端での双方の収差補正が容易になる。
前記第２レンズ群の像側に非球面レンズを有する第３レンズ群を配置し、広角端から望遠端への変倍の際に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔が変化することが好ましい。
第３レンズ群は、広角端の軸外光線高と望遠端の軸外光線高の差が大きい為、第３レンズ群内に少なくとも１面の非球面を用いることで、広角端と望遠端での双方の収差補正が容易になる。
第３レンズ群は、広角端の軸外光線高と望遠端の軸外光線高の差が大きい為、第３レンズ群内に少なくとも１面の非球面を用いることで、広角端と望遠端での双方の収差補正が容易になる。
広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群は先ず像側に移動し後に物体側に移動し、第２レンズ群は物体側へのみ移動することが使用時のズームレンズ全長を短くしつつ変倍比を確保する上で好ましい。
更に、第３レンズ群を有する場合は、その第３レンズ群を物体側へのみ移動させても良いし、像側へのみ移動させても良い。あるいは物体側に凸、または像側に凸の軌跡で移動させても良い。
特に、第３レンズ群が広角端と望遠端との間で最も物体側に位置するように移動させると、第３レンズ群の移動による瞳位置の調整や像面湾曲の補正ができ全変倍域での性能の確保に有利となる。
更に、第３レンズ群を有する場合は、その第３レンズ群を物体側へのみ移動させても良いし、像側へのみ移動させても良い。あるいは物体側に凸、または像側に凸の軌跡で移動させても良い。
特に、第３レンズ群が広角端と望遠端との間で最も物体側に位置するように移動させると、第３レンズ群の移動による瞳位置の調整や像面湾曲の補正ができ全変倍域での性能の確保に有利となる。
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第３レンズ群を備える場合は第２、３レンズ群間、第４レンズ群を備える場合は第３、４レンズ群間、最も像側のレンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材でフレア絞りを構成してもよい。また光学系に直接印刷、塗装してもよい。シールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
また各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
また各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
またピント調節を行うためのフォーカシングレンズとして第３レンズ群を配置することが好ましい。第３レンズ群でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。さらに、フォーカシング時に全長が変化せず、鏡枠内部に駆動モータを配置できるため、鏡枠のコンパクト化に有利となる。上述のように第３レンズ群でフォーカシングを行うことが好ましいが、第１、２、存在する場合は第４レンズ群でフォーカシングを行っても良い。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。またレンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、一部のレンズの繰り出し、もしくは繰り込みによりフォーカシングをおこなっても良い。
また、本発明の撮像装置は、上述のいずれかのズームレンズと、その像側に配置され、ズームレンズにより形成された像を撮像する撮像面を持ち、その像を電気信号に変換する撮像素子とを有する。
それにより、画角を確保しつつ変倍比と明るさを両立できるズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
それにより、画角を確保しつつ変倍比と明るさを両立できるズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
また撮影画像の周辺部の明るさのかげり（シェーディング）を撮像素子の撮像面直前のマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせて撮像素子のマイクロレンズの設計を変えても良い。また画像処理により画像周辺部の光量低下を補正しても良い。
また意図的に光学系で歪曲収差を出しておき、撮影後に電気的に画像処理を行って歪みを補正してもかまわない。
また意図的に光学系で歪曲収差を出しておき、撮影後に電気的に画像処理を行って歪みを補正してもかまわない。
上述の各構成や条件式は、それらのうちの複数を同時に満足することがより好ましい。
また、ズームレンズがフォーカシング機構を備える場合は、上述の各構成、条件式はズームレンズが最も遠距離に合焦した状態での構成とする。
また、ズームレンズがフォーカシング機構を備える場合は、上述の各構成、条件式はズームレンズが最も遠距離に合焦した状態での構成とする。
また、上述の各条件式について、更に以下のようにすると、その機能をより確実にでき好ましい。
条件式（１）において、
下限値を−１．００、更には−０．９９とすることがより好ましい。
上限値を−０．２５、更には−０．５とすることがより好ましい。
条件式（２）において、
下限値を４５、更には４８とすることがより好ましい。
上限値を９０、更には８０とすることがより好ましい。
条件式（３）において、
下限値を０．０９とすることがより好ましい。
上限値を０．１８、更には０．１５とすることがより好ましい。
条件式（４）において、
上限値を０．２８とすることがより好ましい。
条件式（５）において
下限値を０．２６とすることがより好ましい。
上限値を０．４５、更には０．４０とすることがより好ましい。
条件式（６）において、
下限値を０．６５、更には０．７０とすることがより好ましい。
上限値を０．９５、更には０．９０とすることがより好ましい。
条件式（７）において、
下限値を１．５、更には１．６とすることがより好ましい。
上限値を１．９、更には１．８とすることがより好ましい。
条件式（８）において、
下限値を２．６、更には２．７とすることがより好ましい。
上限値を３．４、更には３．３とすることがより好ましい。
条件式（９）において、
下限値を３．８、更には４．０とすることがより好ましい。
上限値を６．４、更には６．２とすることがより好ましい。
条件式（１０）において、
下限値を１０．４、更には１０．６、更には１１．０とすることがより好ましい。
上限値を１１．８、更には１１．６５とすることがより好ましい。
条件式（１１）において、
下限値を３．６、更には３．７とすることがより好ましい。
上限値を４．８、更には４．６とすることがより好ましい。
下限値を−１．００、更には−０．９９とすることがより好ましい。
上限値を−０．２５、更には−０．５とすることがより好ましい。
条件式（２）において、
下限値を４５、更には４８とすることがより好ましい。
上限値を９０、更には８０とすることがより好ましい。
条件式（３）において、
下限値を０．０９とすることがより好ましい。
上限値を０．１８、更には０．１５とすることがより好ましい。
条件式（４）において、
上限値を０．２８とすることがより好ましい。
条件式（５）において
下限値を０．２６とすることがより好ましい。
上限値を０．４５、更には０．４０とすることがより好ましい。
条件式（６）において、
下限値を０．６５、更には０．７０とすることがより好ましい。
上限値を０．９５、更には０．９０とすることがより好ましい。
条件式（７）において、
下限値を１．５、更には１．６とすることがより好ましい。
上限値を１．９、更には１．８とすることがより好ましい。
条件式（８）において、
下限値を２．６、更には２．７とすることがより好ましい。
上限値を３．４、更には３．３とすることがより好ましい。
条件式（９）において、
下限値を３．８、更には４．０とすることがより好ましい。
上限値を６．４、更には６．２とすることがより好ましい。
条件式（１０）において、
下限値を１０．４、更には１０．６、更には１１．０とすることがより好ましい。
上限値を１１．８、更には１１．６５とすることがより好ましい。
条件式（１１）において、
下限値を３．６、更には３．７とすることがより好ましい。
上限値を４．８、更には４．６とすることがより好ましい。
本発明によれば、画角の確保と沈胴時の小型化に有利なネガティブリードタイプのズームレンズであって、高変倍比化や大口径比化を行っても光学性能の確保に有利なズームレンズを提供できる。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。
以下に本発明に基づく実施の形態について説明する。いずれの実施例も上述のような工夫を施すことで、広い広角端画角をもち、明るく、光学性能も良好なズームレンズとなっている。
また、各実施例のズームレンズをデジタルカメラの撮影レンズに用いると、広画角で、明るく、光学性能の優れたデジタルカメラを構成できる。監視カメラやビデオカメラに用いてもよい。
また、各実施例のズームレンズをデジタルカメラの撮影レンズに用いると、広画角で、明るく、光学性能の優れたデジタルカメラを構成できる。監視カメラやビデオカメラに用いてもよい。
具体的には、各実施例は、Ｆ値が広角端で１．８程度と明るく、広角端での画角が７５°程度と広く、ズーム比が４倍程度を有し、結像性能が高く、沈胴時の薄型化も図れるコンパクトなズームレンズとなっている。
このようなズームレンズを撮像装置に搭載することにより、携帯性を損なうことなくさまざまな撮影シーンに対応でき、結像性能も良好な撮像装置となる。
このようなズームレンズを撮像装置に搭載することにより、携帯性を損なうことなくさまざまな撮影シーンに対応でき、結像性能も良好な撮像装置となる。
以下に示す各実施例は、デジタルカメラのズームレンズおよびそれを備えた撮像装置の例である。実施例１から６は全変倍域にて有効撮像領域は矩形で一定である。各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。全長は、レンズの入射面から射出面までの光軸上の距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。バックフォーカスＢＦは、空気換算長で示している。
以下に、本発明に係るズームレンズ、撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図１から図６は、本発明のズームレンズの実施例１から６の無限遠物点合焦時の広角端でのレンズ断面図と広角端から望遠端にかけての各レンズ群の移動方式を表す図である。
実施例１から４のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第４レンズ群Ｇ４の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例５のズームレンズは物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第４レンズ群Ｇ４の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例６のズームレンズは物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第３レンズ群Ｇ３の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例１から４のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、正屈折力の第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第４レンズ群Ｇ４の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例５のズームレンズは物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３、負屈折力の第４レンズ群Ｇ４を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第４レンズ群Ｇ４の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例６のズームレンズは物体側から像側へ順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有して構成されている。明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置され、広角端から望遠端への変倍時には第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。
第３レンズ群Ｇ３の像側には、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦとＣＣＤ（あるいはＣＭＯＳ等）のカバーガラスＣが配置され、ＣＣＤの撮像面上に像面Ｉが形成される。
実施例１から６の広角端から望遠端にかけての移動方式は図１から図６の矢印にて示している。
第１レンズ群Ｇ１は、広角端に対して望遠端にて像側に位置するように、先ず像側に移動後物体側に移動する。
第２レンズ群Ｇ２は物体側にのみ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は、広角端に対して望遠端にて像側に位置するように、先ず物体側に移動後像側に移動する。
実施例１から５における第４レンズ群Ｇ４は変倍時に固定されている。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の距離は、広角端から望遠端にかけて常に縮小する。
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の距離は、広角端から望遠端にかけて常に拡大する。
第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
第１レンズ群Ｇ１は、広角端に対して望遠端にて像側に位置するように、先ず像側に移動後物体側に移動する。
第２レンズ群Ｇ２は物体側にのみ移動する。
第３レンズ群Ｇ３は、広角端に対して望遠端にて像側に位置するように、先ず物体側に移動後像側に移動する。
実施例１から５における第４レンズ群Ｇ４は変倍時に固定されている。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の距離は、広角端から望遠端にかけて常に縮小する。
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の距離は、広角端から望遠端にかけて常に拡大する。
第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させることで無限遠距離から至近距離へのフォーカシングを行う。
明るさ絞りＳは開口サイズが可変の開口部をもち、Ｆナンバーを変更可能としている。（後述する数値実施例のＦナンバーは変更可能の範囲での最小Ｆナンバーを示している。）
以下、各実施例における各レンズ群内の構成について説明する。
実施例１におけるズームレンズは、図１および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
実施例２におけるズームレンズは、図２および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
実施例３におけるズームレンズは、図３および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分からなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
実施例４におけるズームレンズは、図４および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面である両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
実施例５におけるズームレンズは、図５および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面であり物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凹面を向けた凹平負レンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面であり物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側面が非球面であり、物体側に凹面を向けた凹平負レンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
実施例６におけるズームレンズは、図６および後述する数値データにて示すように構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面であり物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側面が非球面である両凸正レンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側面が非球面であり像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面であり物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズ成分と、両凹負レンズと像側面が非球面の両凸正レンズとの接合レンズ成分からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側面が非球面である両凸正レンズからなる。
明るさ絞りＳは第２レンズ群Ｇ２の１番目のレンズの物体側に配置される。
以下、各実施例におけるズームレンズの数値データを示す。
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または間隔、ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10は非球面係数、E±Nは×１０±Nをそれぞれ示している。
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または間隔、ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10は非球面係数、E±Nは×１０±Nをそれぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2]
＋A4×Ｙ4＋A6×Ｙ6＋A8×Ｙ8＋A10×Ｙ10
ただし、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2]
＋A4×Ｙ4＋A6×Ｙ6＋A8×Ｙ8＋A10×Ｙ10
ただし、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
ズームデータは広角端から望遠端への変倍における５状態（広角、中間１、中間２、中間３、望遠）を示す。
数値実施例１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 25.291 1.30 1.69350 53.21
2（非球面） 11.457 4.65
3 -91.230 1.20 1.88300 40.76
4 16.522 2.89
5 23.937 2.50 2.00069 25.46
6 156.171 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 14.471 2.02 1.74320 49.34
9（非球面） 113.908 0.10
10 8.370 2.60 1.77250 49.60
11 16.442 0.80 1.78470 26.29
12 6.111 1.98
13 -140.383 0.70 1.60342 38.03
14 14.170 2.39 1.51633 64.14
15（非球面） -17.560 可変
16 26.031 2.90 1.72916 54.68
17 -19.182 0.70 1.75520 27.51
18 -109.567 可変
19（非球面） 30.351 1.50 1.58313 59.38
20 39.738 1.29
21 ∞ 0.50 1.54771 62.84
22 ∞ 0.50
23 ∞ 0.50 1.51633 64.14
24 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.146,A4=4.02045E-05,A6=2.51202E-07,A8=-1.66040E-09,A10=-9.07767E-13
第８面
K=-0.729,A4=2.32080E-05,A6=3.54887E-07,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=4.51977E-05,A6=3.40776E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.11001E-05,A6=-1.23026E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１９面
K=0.000,A4=-1.27345E-04,A6=1.79933E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.50 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.04 2.35 2.76 3.74
画角２ω 78.66 58.58 42.98 31.13 22.03
D6 30.23 17.56 9.28 2.94 1.73
D15 4.64 6.36 10.38 16.01 30.91
D18 3.66 4.88 5.82 7.73 3.50
BF 2.94 2.94 2.94 2.94 2.94
全長（空気換算）70.05 60.31 57.00 58.19 67.65
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.78 18.72 30.11 208.09
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 25.291 1.30 1.69350 53.21
2（非球面） 11.457 4.65
3 -91.230 1.20 1.88300 40.76
4 16.522 2.89
5 23.937 2.50 2.00069 25.46
6 156.171 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 14.471 2.02 1.74320 49.34
9（非球面） 113.908 0.10
10 8.370 2.60 1.77250 49.60
11 16.442 0.80 1.78470 26.29
12 6.111 1.98
13 -140.383 0.70 1.60342 38.03
14 14.170 2.39 1.51633 64.14
15（非球面） -17.560 可変
16 26.031 2.90 1.72916 54.68
17 -19.182 0.70 1.75520 27.51
18 -109.567 可変
19（非球面） 30.351 1.50 1.58313 59.38
20 39.738 1.29
21 ∞ 0.50 1.54771 62.84
22 ∞ 0.50
23 ∞ 0.50 1.51633 64.14
24 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.146,A4=4.02045E-05,A6=2.51202E-07,A8=-1.66040E-09,A10=-9.07767E-13
第８面
K=-0.729,A4=2.32080E-05,A6=3.54887E-07,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=4.51977E-05,A6=3.40776E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.11001E-05,A6=-1.23026E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１９面
K=0.000,A4=-1.27345E-04,A6=1.79933E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.50 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.04 2.35 2.76 3.74
画角２ω 78.66 58.58 42.98 31.13 22.03
D6 30.23 17.56 9.28 2.94 1.73
D15 4.64 6.36 10.38 16.01 30.91
D18 3.66 4.88 5.82 7.73 3.50
BF 2.94 2.94 2.94 2.94 2.94
全長（空気換算）70.05 60.31 57.00 58.19 67.65
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.78 18.72 30.11 208.09
数値実施例２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1（非球面） -153.380 1.20 1.85135 40.10
2（非球面） 10.688 6.20
3 25.676 1.97 1.94595 17.98
4 65.236 可変
5（明るさ絞り） ∞ 0.34
6（非球面） 19.232 2.01 1.74320 49.34
7（非球面） -143.531 0.10
8 7.995 2.60 1.81600 46.62
9 13.368 0.86 1.80518 25.42
10 5.940 1.98
11 -500.000 0.70 1.72151 29.23
12 13.109 2.50 1.51633 64.14
13（非球面） -18.855 可変
14 27.081 2.90 1.72916 54.68
15 -22.521 0.70 1.75520 27.51
16 -85.481 可変
17（非球面） 42.501 1.50 1.58313 59.38
18 5293.592 1.00
19 ∞ 0.50 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=6.37238E-05,A6=-6.54835E-07,A8=4.03157E-09,A10=-1.09254E-11
第２面
K=-0.946,A4=5.66356E-05,A6=-2.14616E-07,A8=0.000,A10=0.000
第６面
K=-1.084,A4=-1.19254E-05,A6=-5.23897E-07,A8=0.000,A10=0.000
第７面
K=0.000,A4=1.80444E-06,A6=-4.52219E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１３面
K=0.000,A4=2.49051E-05,A6=-8.13475E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１７面
K=0.000,A4=-9.38811E-05,A6=0.000,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.51 11.90 16.72 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.06 2.40 2.79 3.77
画角２ω 79.43 58.93 43.03 31.03 21.95
D4 32.23 19.19 10.76 3.45 2.04
D13 5.57 7.89 12.61 17.87 32.16
D16 3.61 4.53 5.05 7.44 3.50
BF 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66
全長（空気換算）69.63 59.83 56.63 56.97 65.92
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-19.36 19.39 29.27 73.47
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1（非球面） -153.380 1.20 1.85135 40.10
2（非球面） 10.688 6.20
3 25.676 1.97 1.94595 17.98
4 65.236 可変
5（明るさ絞り） ∞ 0.34
6（非球面） 19.232 2.01 1.74320 49.34
7（非球面） -143.531 0.10
8 7.995 2.60 1.81600 46.62
9 13.368 0.86 1.80518 25.42
10 5.940 1.98
11 -500.000 0.70 1.72151 29.23
12 13.109 2.50 1.51633 64.14
13（非球面） -18.855 可変
14 27.081 2.90 1.72916 54.68
15 -22.521 0.70 1.75520 27.51
16 -85.481 可変
17（非球面） 42.501 1.50 1.58313 59.38
18 5293.592 1.00
19 ∞ 0.50 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=6.37238E-05,A6=-6.54835E-07,A8=4.03157E-09,A10=-1.09254E-11
第２面
K=-0.946,A4=5.66356E-05,A6=-2.14616E-07,A8=0.000,A10=0.000
第６面
K=-1.084,A4=-1.19254E-05,A6=-5.23897E-07,A8=0.000,A10=0.000
第７面
K=0.000,A4=1.80444E-06,A6=-4.52219E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１３面
K=0.000,A4=2.49051E-05,A6=-8.13475E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１７面
K=0.000,A4=-9.38811E-05,A6=0.000,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.51 11.90 16.72 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.06 2.40 2.79 3.77
画角２ω 79.43 58.93 43.03 31.03 21.95
D4 32.23 19.19 10.76 3.45 2.04
D13 5.57 7.89 12.61 17.87 32.16
D16 3.61 4.53 5.05 7.44 3.50
BF 2.66 2.66 2.66 2.66 2.66
全長（空気換算）69.63 59.83 56.63 56.97 65.92
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-19.36 19.39 29.27 73.47
数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1（非球面） -282.325 1.20 1.85135 40.10
2（非球面） 10.755 5.86
3 22.023 1.97 1.94595 17.98
4 43.142 可変
5（明るさ絞り） ∞ 0.34
6（非球面） 25.472 1.94 1.74320 49.34
7（非球面） -61.633 0.10
8 8.004 2.60 1.81600 46.62
9 13.838 0.72 1.76182 26.52
10 6.145 2.10
11 -100.000 0.70 1.69895 30.13
12 13.741 2.50 1.51633 64.14
13（非球面） -17.837 可変
14 28.330 2.90 1.72916 54.68
15 -18.314 0.70 1.75520 27.51
16 -77.317 可変
17（非球面） 25.780 1.50 1.58313 59.38
18 69.992 1.00
19 ∞ 0.50 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.67
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=6.30751E-05,A6=-4.90264E-07,A8=2.49616E-09,A10=-5.98519E-12
第２面
K=-0.866,A4=6.88861E-05,A6=-1.04386E-07,A8=0.000,A10=0.000
第６面
K=-3.859,A4=-2.73265E-05,A6=-1.72763E-06,A8=0.000,A10=0.000
第７面
K=0.000,A4=-2.68318E-05,A6=-1.58231E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１３面
K=0.000,A4=3.51920E-05,A6=6.27719E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１７面
K=0.000,A4=-6.43919E-05,A6=0.000,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.51 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.06 2.39 2.77 3.74
画角２ω 79.28 59.15 43.16 31.10 21.99
D4 32.34 19.38 11.01 3.77 2.35
D13 5.92 8.24 12.98 18.23 32.78
D16 3.51 4.46 5.01 7.46 3.50
BF 2.82 2.82 2.82 2.82 2.82
全長（空気換算）69.70 56.93 66.56 60.02 57.40
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-19.40 19.42 29.74 69.13
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1（非球面） -282.325 1.20 1.85135 40.10
2（非球面） 10.755 5.86
3 22.023 1.97 1.94595 17.98
4 43.142 可変
5（明るさ絞り） ∞ 0.34
6（非球面） 25.472 1.94 1.74320 49.34
7（非球面） -61.633 0.10
8 8.004 2.60 1.81600 46.62
9 13.838 0.72 1.76182 26.52
10 6.145 2.10
11 -100.000 0.70 1.69895 30.13
12 13.741 2.50 1.51633 64.14
13（非球面） -17.837 可変
14 28.330 2.90 1.72916 54.68
15 -18.314 0.70 1.75520 27.51
16 -77.317 可変
17（非球面） 25.780 1.50 1.58313 59.38
18 69.992 1.00
19 ∞ 0.50 1.54771 62.84
20 ∞ 0.50
21 ∞ 0.50 1.51633 64.14
22 ∞ 0.67
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=6.30751E-05,A6=-4.90264E-07,A8=2.49616E-09,A10=-5.98519E-12
第２面
K=-0.866,A4=6.88861E-05,A6=-1.04386E-07,A8=0.000,A10=0.000
第６面
K=-3.859,A4=-2.73265E-05,A6=-1.72763E-06,A8=0.000,A10=0.000
第７面
K=0.000,A4=-2.68318E-05,A6=-1.58231E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１３面
K=0.000,A4=3.51920E-05,A6=6.27719E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１７面
K=0.000,A4=-6.43919E-05,A6=0.000,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.51 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.06 2.39 2.77 3.74
画角２ω 79.28 59.15 43.16 31.10 21.99
D4 32.34 19.38 11.01 3.77 2.35
D13 5.92 8.24 12.98 18.23 32.78
D16 3.51 4.46 5.01 7.46 3.50
BF 2.82 2.82 2.82 2.82 2.82
全長（空気換算）69.70 56.93 66.56 60.02 57.40
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-19.40 19.42 29.74 69.13
数値実施例４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 24.314 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.150 4.68
3 -64.321 1.20 1.81600 46.62
4 13.543 3.20
5 22.750 2.51 2.00069 25.46
6 111.688 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 16.371 2.09 1.74320 49.34
9（非球面） -298.832 0.10
10 7.995 2.66 1.73400 51.47
11 15.184 0.80 1.76182 26.52
12 5.954 2.05
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 15.876 2.48 1.51633 64.14
15（非球面） -15.347 可変
16 18.758 2.02 1.48749 70.23
17 -478.198 可変
18（非球面） 38.098 1.50 1.58313 59.38
19 484.097 1.01
20 ∞ 0.50 1.54771 62.84
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.51
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.739,A4=5.40475E-05,A6=-4.01176E-08,A8=-2.19141E-09,A10=-1.10922E-11
第８面
K=-0.988,A4=8.30299E-06,A6=8.04417E-07,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=2.97081E-05,A6=8.68368E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.34582E-05,A6=-6.75547E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１８面
K=0.000,A4=-1.60966E-04,A6=2.52705E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.49 11.90 16.68 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.05 2.37 2.80 3.69
画角２ω 78.71 58.45 42.79 31.04 21.97
D6 30.94 18.60 10.33 4.06 1.87
D15 4.79 6.65 10.54 15.54 28.87
D17 4.07 5.10 5.80 7.48 3.50
BF 2.68 2.68 2.68 2.68 2.68
全長（空気換算）70.12 60.66 56.99 57.39 64.56
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.61 18.04 37.08 70.83
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 24.314 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.150 4.68
3 -64.321 1.20 1.81600 46.62
4 13.543 3.20
5 22.750 2.51 2.00069 25.46
6 111.688 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 16.371 2.09 1.74320 49.34
9（非球面） -298.832 0.10
10 7.995 2.66 1.73400 51.47
11 15.184 0.80 1.76182 26.52
12 5.954 2.05
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 15.876 2.48 1.51633 64.14
15（非球面） -15.347 可変
16 18.758 2.02 1.48749 70.23
17 -478.198 可変
18（非球面） 38.098 1.50 1.58313 59.38
19 484.097 1.01
20 ∞ 0.50 1.54771 62.84
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.51
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.739,A4=5.40475E-05,A6=-4.01176E-08,A8=-2.19141E-09,A10=-1.10922E-11
第８面
K=-0.988,A4=8.30299E-06,A6=8.04417E-07,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=2.97081E-05,A6=8.68368E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.34582E-05,A6=-6.75547E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１８面
K=0.000,A4=-1.60966E-04,A6=2.52705E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.49 11.90 16.68 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.05 2.37 2.80 3.69
画角２ω 78.71 58.45 42.79 31.04 21.97
D6 30.94 18.60 10.33 4.06 1.87
D15 4.79 6.65 10.54 15.54 28.87
D17 4.07 5.10 5.80 7.48 3.50
BF 2.68 2.68 2.68 2.68 2.68
全長（空気換算）70.12 60.66 56.99 57.39 64.56
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.61 18.04 37.08 70.83
数値実施例５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 24.308 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.456 4.68
3 -73.175 1.20 1.81600 46.62
4 12.817 2.87
5 19.872 2.63 2.00069 25.46
6 70.108 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8 （非球面） 15.669 1.99 1.74320 49.34
9 （非球面） 336.460 0.10
10 8.306 2.54 1.73400 51.47
11 16.309 0.80 1.76182 26.52
12 6.314 2.02
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 19.390 2.50 1.51633 64.14
15 （非球面） -14.108 可変
16 18.851 2.70 1.48749 70.23
17 -36.406 可変
18 （非球面） -38.875 1.00 1.58313 59.38
19 ∞ 1.00
20 ∞ 0.50 1.54771 62.84
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.898,A4=4.94412E-05,A6=5.12783E-08,A8=-3.52831E-09,A10=-2.63880E-12
第８面
K=-0.869,A4=1.24216E-05,A6=1.18371E-06,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=4.55665E-05,A6=1.32355E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.41865E-05,A6=-8.36542E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１８面
K=0.000,A4=-1.81199E-04,A6=2.47633E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.49 11.90 16.69 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.03 2.32 2.69 3.64
画角２ω 78.69 58.54 42.89 31.13 21.98
D6 30.79 18.20 9.73 3.26 2.01
D15 4.96 6.91 10.69 16.07 28.97
D17 3.92 4.79 5.57 7.17 3.49
BF 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65
全長（空気換算）69.68 59.93 56.02 56.53 64.50
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.89
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.42 18.01 25.89 -66.67
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 24.308 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.456 4.68
3 -73.175 1.20 1.81600 46.62
4 12.817 2.87
5 19.872 2.63 2.00069 25.46
6 70.108 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8 （非球面） 15.669 1.99 1.74320 49.34
9 （非球面） 336.460 0.10
10 8.306 2.54 1.73400 51.47
11 16.309 0.80 1.76182 26.52
12 6.314 2.02
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 19.390 2.50 1.51633 64.14
15 （非球面） -14.108 可変
16 18.851 2.70 1.48749 70.23
17 -36.406 可変
18 （非球面） -38.875 1.00 1.58313 59.38
19 ∞ 1.00
20 ∞ 0.50 1.54771 62.84
21 ∞ 0.50
22 ∞ 0.50 1.51633 64.14
23 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.898,A4=4.94412E-05,A6=5.12783E-08,A8=-3.52831E-09,A10=-2.63880E-12
第８面
K=-0.869,A4=1.24216E-05,A6=1.18371E-06,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=4.55665E-05,A6=1.32355E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=2.41865E-05,A6=-8.36542E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１８面
K=0.000,A4=-1.81199E-04,A6=2.47633E-06,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.49 11.90 16.69 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.03 2.32 2.69 3.64
画角２ω 78.69 58.54 42.89 31.13 21.98
D6 30.79 18.20 9.73 3.26 2.01
D15 4.96 6.91 10.69 16.07 28.97
D17 3.92 4.79 5.57 7.17 3.49
BF 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65
全長（空気換算）69.68 59.93 56.02 56.53 64.50
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.89
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群 第４群
-18.42 18.01 25.89 -66.67
数値実施例６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 34.112 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.368 3.95
3 286.673 1.20 1.81600 46.62
4 12.508 3.05
5 18.860 2.54 2.00069 25.46
6 49.543 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 14.246 2.08 1.74320 49.34
9（非球面） 110.904 0.10
10 8.707 2.65 1.73400 51.47
11 20.338 0.80 1.76182 26.52
12 6.410 2.05
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 27.183 2.47 1.51633 64.14
15（非球面） -13.747 可変
16（非球面） 18.255 2.02 1.48749 70.23
17 -964.851 可変
18 ∞ 0.50 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.932,A4=5.68534E-05,A6=1.77166E-07,A8=-5.32735E-09,A10=1.25988E-11
第８面
K=-0.653,A4=3.98657E-05,A6=1.08666E-06,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=8.14027E-05,A6=1.11740E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=1.52141E-05,A6=-7.78466E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１６面
K=0.000,A4=-1.29499E-05,A6=2.77388E-07,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.50 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.04 2.34 2.74 3.60
画角２ω 78.61 59.11 43.38 31.45 22.29
D6 32.62 19.68 11.03 4.46 2.22
D15 4.70 6.57 10.38 15.21 28.08
D17 6.30 7.17 7.68 9.06 4.70
BF 7.95 8.82 9.34 10.72 6.35
全長（空気換算）70.52 60.32 55.99 55.63 61.89
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群
-18.82 18.01 36.78
単位 ｍｍ
面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 34.112 1.30 1.58313 59.38
2（非球面） 12.368 3.95
3 286.673 1.20 1.81600 46.62
4 12.508 3.05
5 18.860 2.54 2.00069 25.46
6 49.543 可変
7（明るさ絞り） ∞ 0.34
8（非球面） 14.246 2.08 1.74320 49.34
9（非球面） 110.904 0.10
10 8.707 2.65 1.73400 51.47
11 20.338 0.80 1.76182 26.52
12 6.410 2.05
13 -100.000 0.70 1.69895 30.13
14 27.183 2.47 1.51633 64.14
15（非球面） -13.747 可変
16（非球面） 18.255 2.02 1.48749 70.23
17 -964.851 可変
18 ∞ 0.50 1.54771 62.84
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.50
像面（撮像面） ∞
非球面データ
第２面
K=-1.932,A4=5.68534E-05,A6=1.77166E-07,A8=-5.32735E-09,A10=1.25988E-11
第８面
K=-0.653,A4=3.98657E-05,A6=1.08666E-06,A8=0.000,A10=0.000
第９面
K=0.000,A4=8.14027E-05,A6=1.11740E-06,A8=0.000,A10=0.000
第１５面
K=0.000,A4=1.52141E-05,A6=-7.78466E-07,A8=0.000,A10=0.000
第１６面
K=0.000,A4=-1.29499E-05,A6=2.77388E-07,A8=0.000,A10=0.000
ズームデータ
広角 中間１ 中間２ 中間３ 望遠
焦点距離 6.06 8.50 11.90 16.70 23.50
ＦＮＯ． 1.85 2.04 2.34 2.74 3.60
画角２ω 78.61 59.11 43.38 31.45 22.29
D6 32.62 19.68 11.03 4.46 2.22
D15 4.70 6.57 10.38 15.21 28.08
D17 6.30 7.17 7.68 9.06 4.70
BF 7.95 8.82 9.34 10.72 6.35
全長（空気換算）70.52 60.32 55.99 55.63 61.89
像高 4.63 4.63 4.63 4.63 4.63
変倍比 3.88
各レンズ群焦点距離
第１群 第２群 第３群
-18.82 18.01 36.78
以上の実施例１から６の無限遠距離合焦時の収差図をそれぞれ図７〜１２に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態（数値データの中間２）、（ｃ）は望遠端における球面収差ＳＡ、非点収差ＡＳ、歪曲収差ＤＴ、倍率色収差ＣＣを示す。なお、各収差図中、“ω”は半画角（単位は度）を表す。
次に、上記各実施例における条件式（１）〜（１１）の対応値を示す。
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６
条件式（１） -0.92 -0.98 -0.88 -0.89 -0.88 -0.88
条件式（２） 49.42 56.11 54.11 58.96 58.96 58.96
条件式（３） 0.11 0.10 0.11 0.11 0.11 0.11
条件式（４） 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
条件式（５） 0.28 0.28 0.27 0.29 0.29 0.30
条件式（６） 0.87 0.89 0.87 0.88 0.86 0.89
条件式（７） 1.68 1.73 1.73 1.66 1.64 1.68
条件式（８） 3.09 3.20 3.20 2.98 2.97 2.97
条件式（９） 4.97 4.83 4.91 6.12 4.27 6.07
条件式（１０） 11.56 11.49 11.50 11.57 11.50 11.64
条件式（１１） 4.31 4.37 4.43 3.88 3.89 3.59
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
条件式（１） -0.92 -0.98 -0.88 -0.89 -0.88 -0.88
条件式（２） 49.42 56.11 54.11 58.96 58.96 58.96
条件式（３） 0.11 0.10 0.11 0.11 0.11 0.11
条件式（４） 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27
条件式（５） 0.28 0.28 0.27 0.29 0.29 0.30
条件式（６） 0.87 0.89 0.87 0.88 0.86 0.89
条件式（７） 1.68 1.73 1.73 1.66 1.64 1.68
条件式（８） 3.09 3.20 3.20 2.98 2.97 2.97
条件式（９） 4.97 4.83 4.91 6.12 4.27 6.07
条件式（１０） 11.56 11.49 11.50 11.57 11.50 11.64
条件式（１１） 4.31 4.37 4.43 3.88 3.89 3.59
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
上述の各実施例のズームレンズは矩形の光電変換面（撮像面）上に広角端では樽型の歪曲収差が発生した像が形成される。一方、中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。広角端付近で発生する歪曲収差を画像処理で補正するために、有効撮像領域を、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしてもよい。その場合、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。そのため、広角端での像高ＩＨｗは、中間焦点距離状態の像高ＩＨｓや望遠端での像高ＩＨｔよりも小さくなる。
また、このような構成とすれば、第１レンズ群、第２レンズ群の有効径がいっそう小さくでき、小径化に有利となる。
また、このような構成とすれば、第１レンズ群、第２レンズ群の有効径がいっそう小さくでき、小径化に有利となる。
また、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。
倍率色収差はズーム状態、フォーカス状態、Ｆナンバーによって変化するが、各レンズポジション（ズーム状態、フォーカス状態、絞り値）ごとに、第１原色からの第２原色及び第３原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第１原色信号に対する第２及び第３原色のずれを補正した第２及び第３原色信号を出力することができる。
倍率色収差はズーム状態、フォーカス状態、Ｆナンバーによって変化するが、各レンズポジション（ズーム状態、フォーカス状態、絞り値）ごとに、第１原色からの第２原色及び第３原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じて、この補正データを参照することで、第１原色信号に対する第２及び第３原色のずれを補正した第２及び第３原色信号を出力することができる。
またゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを任意に配置してもよい。
第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第３、４レンズ群間、最も像面側のレンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。
枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また不要光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第３、４レンズ群間、最も像面側のレンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。
枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また不要光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
また、各レンズの空気接触面や接合面に反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
（デジタルカメラ）
図１３〜図１５は、以上のようなズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図１３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１４は同後方正面図、図１５はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図１３と図１５においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッターボタン４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図１５の非沈胴状態（図では望遠撮影状態）になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルターＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
図１３〜図１５は、以上のようなズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図１３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１４は同後方正面図、図１５はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図１３と図１５においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッターボタン４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図１５の非沈胴状態（図では望遠撮影状態）になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルターＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズム（５５ａ、５５ｂ）からなり、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム５５の後方には、プリズム（５５ｃ）が配置され、さらに、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が本発明により、沈胴時の厚みが薄く、明るいＦナンバーを持ちながらも全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。
（内部回路構成）
図１６は、上記デジタルカメラ４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１９等からなる。
図１６は、上記デジタルカメラ４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１９等からなる。
図１６に示すように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１は、バス２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
操作部１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。
制御部１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ４０全体を制御する回路である。
ＣＣＤ４９は、本発明による撮影光学系４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１７に出力する回路である。
一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３から指定された画質パラメータに基づいて各種画像処理（歪曲収差補正や倍率色収差補正を含めてもよい）を電気的に行う回路である。
記録媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。
表示部２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍比を持ち、明るいＦナンバーを持ちながらも全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、明るく高性能・小型化・広画角化が実現できる。
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
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルター
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１２…操作部
１３…制御部
１４…バス
１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッターボタン
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…正立プリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
６０…カバー
６１…焦点距離変更ボタン
６２…設定変更スイッチ
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルター
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１２…操作部
１３…制御部
１４…バス
１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッターボタン
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…正立プリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
６０…カバー
６１…焦点距離変更ボタン
６２…設定変更スイッチ
Claims (25)
- 最も物体側に配置された負屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の像側に配置された正屈折力の第２レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の間隔は狭まり、
レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記第２レンズ群は、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分と前記第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有し、
前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分を並べて配置し、
前記第１の接合レンズ成分の像側面と前記第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面である
ことを特徴とするズームレンズ。 - 最も物体側に配置された負屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の像側に配置された正屈折力の第２レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の間隔は狭まり、
レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記第２レンズ群は、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分と前記第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有し、
更に、前記第２レンズ群は前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分に加えて正屈折力の正レンズ成分を有し、
前記第１の接合レンズ成分に含まれる全てのレンズは物体側に凸のメニスカスレンズである
ことを特徴とするズームレンズ。 - 最も物体側に配置された負屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の像側に配置された正屈折力の第２レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間の間隔は狭まり、
レンズ成分を光路中にて空気と接する屈折面が物体側面と像側面の２面のみのレンズ体とするとき、
前記第２レンズ群は、屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第１の接合レンズ成分と前記第１の接合レンズ成分の像側に配置され且つ屈折率とアッベ数が異なる複数のレンズを持つ第２の接合レンズ成分を有し、
前記第２レンズ群の像側に配置された正屈折力の第３レンズ群と、
前記第３レンズ群の像側に配置され中心部の曲率と周辺部の曲率が異なるレンズ面を持つ第４レンズ群を有し、
前記変倍の際に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間の間隔が変化する
ことを特徴とするズームレンズ。 - 前記第２レンズ群の像側に配置された正屈折力の第３レンズ群を有し、
前記変倍の際に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔が変化する
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。 - 前記第１の接合レンズ成分の像側面と前記第２の接合レンズ成分の物体側面が共に凹面である
ことを特徴とする請求項２または３記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群は前記第１の接合レンズ成分の物体側に正屈折力の正レンズ成分を有する
ことを特徴とする請求項１または３記載のズームレンズ。 - 前記第１の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、正レンズと負レンズとからなり、
前記第２の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、負レンズと正レンズとからなる
ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のズームレンズ。 - 前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分は並べて配置され、
前記第１の接合レンズ成分の像側面が凹面であり、以下の条件式（１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のズームレンズ。
−１．０２ ＜ SF2n ＜ −０．１ （１）
ただし、SF2n ＝（Ｒ１ｒ＋Ｒ２ｆ）／（Ｒ１ｒ−Ｒ２ｆ）で定義され、
Ｒ１ｒは前記第１の接合レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
Ｒ２ｆは前記第２の接合レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径
である。 - 前記第１の接合レンズ成分は、物体側に凸且つ像側に凹のメニスカス形状であり、
前記第２の接合レンズ成分は、物体側に凹且つ像側に凸のメニスカス形状である
ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のズームレンズ。 - 前記第１の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、正レンズと負レンズとからなり、
前記第２の接合レンズ成分が、物体側から像側に順に、負レンズと正レンズとからなり、
以下の条件式（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載ズームレンズ。
４０ ＜ vd2 ＜ １００ （２）
ただし、vd2 ＝（vdCL1p＋vdCL2p） −（vdCL1n＋vdCL2n）で定義され、
vdCL1pは、前記第１の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2pは、前記第２の接合レンズ成分中の前記正レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL1nは、前記第１の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数、
vdCL2nは、前記第２の接合レンズ成分中の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数
である。 - 前記第２レンズ群中の前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分は並べて配置され、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載のズームレンズ。
０．０８ ＜ Ｄ２/ｆ２ ＜ ０．２０ （３）
ただし、
Ｄ２は、前記第２レンズ群中の前記第１の接合レンズ成分と前記第２の接合レンズ成分との間の光軸上の間隔、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離
である。 - 前記第２の接合レンズ成分は前記第２レンズ群中で最も像側に配置され、
前記第２の接合レンズ成分中の最も像側のレンズが正レンズであり、その正レンズの像側面が、像側に凸の形状の非球面である
ことを特徴とする請求項１から１１の何れかに記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群は前記第１の接合レンズ成分の物体側に配置された正屈折力の単レンズ成分を有し、
前記単レンズ成分は非球面のレンズ面を有し、
前記第２レンズ群を３つのレンズ成分で構成した
ことを特徴とする請求項１から１２の少なくとも何れかに記載のズームレンズ。 - 以下の条件式を（４）、（５）満足することを特徴とする、請求項１から１３の何れかに記載のズームレンズ。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．２ < ２ＧＵＹ／ｆ２ < ０．５ （５）
ただし、
１ＧＵＹは、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
２ＧＵＹは、広角端での前記第２レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸から高さ、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離
である。 - 以下の条件式（４）、（６）を満足することを特徴とする、請求項１から１４の何れかに記載のズームレンズ。
０．２６ < １ＧＵＹ／ｆｗ < ０．３５ （４）
０．６０ < ２ＧＵＹ／ｆｗ < １．００ （６）
ただし、
１ＧＵＹは、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸からの高さ、
２ＧＵＹは、広角端での前記第２レンズ群の最も物体側の屈折面に入射する軸上マージナル光線の光軸から高さ、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。 - Ｆナンバーを調整する明るさ絞りを有すると共に、
前記第１レンズ群が以下の条件式（７）を満足することを特徴とする、請求項１から１５の何れかに記載のズームレンズ。
１．４ < ｜ｆ１｜/（ｆｗ＊Ｆnow） < ２．０ （７）
ただし、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
Ｆnowは、広角端でのフルアパーチャー時のＦナンバー
である。 - 前記第２レンズ群が以下の条件式（８）を満足することを特徴とする、請求項１から１６の何れかに記載のズームレンズ。
２．５ < ｆ２/ｆｗ < ３．５ （８）
ただし、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。 - 前記第２レンズ群の像側に、以下の条件式（９）を満足する第３レンズ群を配置したことを特徴とする、請求項１から１７の何れかに記載のズームレンズ。
３．５ < ｆ３/ｆｗ < ６．５ （９）
ただし、
ｆ３は、前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。 - 以下の条件式（１０）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１８の何れかに記載のズームレンズ。
１０ < Ｌｗ/ｆｗ < １２ （１０）
ただし、
Ｌｗは、バックフォーカスを空気換算長としたときの広角端でのズームレンズの全長、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。 - 以下の条件式（１１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載のズームレンズ。
３．５ ＜ Ｍ２Ｇ/ｆｗ ＜ ５．０ （１１）
ただし、
Ｍ２Ｇは、広角端から望遠端における前記第２レンズ群の移動量であり、物体側への移動を正とし、
ｆｗは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離
である。 - 前記第２レンズ群の物体側直前の空気間隔から前記第２レンズ群の像側面までの何れかに配置された明るさ絞りを有し、広角端から望遠端への変倍の際に、前記明るさ絞りは前記第２レンズ群と一体で移動する
ことを特徴とする請求項１から２０の何れかに記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群が非球面レンズを有する
ことを特徴とする請求項１から２１の何れかに記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群の像側に非球面レンズを有する第３レンズ群が配置され、
広角端から望遠端への変倍の際に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間の間隔が変化する
ことを特徴とする請求項１から２２の何れかに記載のズームレンズ。 - 広角端から望遠端への変倍の際に、
前記第１レンズ群は先ず像側に移動し後に物体側に移動し、
前記第２レンズ群は物体側へのみ移動する
ことを特徴とする請求項１から２３の少なくとも何れかに記載のズームレンズ。 - 請求項１から２４のいずれかのズームレンズと、
その像側に配置され、前記ズームレンズにより形成された像を撮像する撮像面を持ち、前記像を電気信号に変換する撮像素子
とを有することを特徴とする撮像装置。
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