JP4189754B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、３板式ビデオカメラ等に用いるのに好適で、ズーム比が高く、かつ、バックフォーカスを長くとることができるズームレンズ及び上記ズームレンズを使用した撮像装置に関する。

最近のビデオカメラは、操作性、機動性とともに高画質が要望され、それに応えて撮像素子も小型で、かつ、高解像度のものが主流になりつつある。また、それに伴い、大口径比、小型軽量で、かつ、高性能な高倍率のズームレンズが強く要望されている。さらに、かかるズームレンズは、高性能を維持しつつ、構成枚数の削減を図って価格を低減させることが望ましい。

しかし、高倍率のズームレンズは一般にレンズ径やレンズ全長が大きくなるばかりでなく、より厳しい収差補正を達成するために多くの枚数のレンズが必要となる。このため高倍率ズームレンズは一般に大きく重くかつ高価になり易く、民生用ビデオカメラには適さないものが多かった。

主として民生用のビデオカメラに用いられているズームレンズとしては、物体側より順にそれぞれ正、負、正、正の屈折力を有する第１レンズ群乃至第４レンズ群を配置し、第２レンズ群と第４レンズ群とが位置が可動とされた４群インナーフォーカス式ズームレンズが一般的に採用されている。この４群インナーフォーカス式ズームレンズを３板式ビデオカメラに応用したものとして、例えば、下記特許文献１及び特許文献２に示されたものが知られている。

すなわち、特許文献１には、第３レンズ群を凸単レンズで構成して、光束をほぼアフォーカルかやや発散気味にして第４レンズ群に入射させるとともに、第４レンズ群を凹レンズと凸レンズの接合レンズ及び凸レンズの３枚構成で、第４レンズ群の像側主点を像側に寄せるのに都合の良い構成にして、少ない構成枚数で長いバックフォーカスを確保しているズームレンズが示されている。

また、特許文献２に示されたズームレンズにあっては、第３レンズ群の屈折力を弱くして発散光束を第４レンズ群に入射させることでバックフォーカスを長くして、第４レンズ群は像側主点を像寄りに寄せられない構成で、バックフォーカスの確保には寄与していないが、色収差の補正を過剰気味に行うことで、倍率色収差を補正していると考えられる。第４レンズ群において倍率色収差の補正を行うために、軸上色収差が極端に補正過剰になってしまうため、絞りの近傍に位置する第３レンズ群を軸上色収差を発生するような材質の配置とすることによって第４レンズ群での軸上色収差の補正が過剰になるのを抑制しているものと考えられる。

特開平７−１９９０６９号公報

特開平６−３３７３５３号公報

３板式ビデオカメラでは、レンズの後ろに厚みが厚い（軸方向長さが長い）色分解プリズムなどを配置するための長いバックフォーカスが必要とされ、また色分解のためのダイクロイックミラーの分光特性が角度依存性を持つために、画面全体で均一の分光特性が得られるように射出瞳をテレセントリックに近い状態に設定する必要がある。長いバックフォーカスと射出瞳のテレセントリックを実現しようとすると、特許文献２に示されたズームレンズのように全長の大型化を招きやすい。

さらに、３板式ビデオカメラでは、撮像素子を３枚使用するために、単板カメラに比べて価格が高くなり、高価格の機種として当然高画質であることが要求される。

３板式ビデオカメラは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の各々の画像を撮像素子で捉え、得られた電気信号を重ね合わせてカラー画像を作るために、撮像素子の相対的な位置を合わせるレジストレーション調整が重要で、レジストレーション調整がズレていると、画像の輪郭部などに被写体にはない色が付いてしまう。しかし、レジストレーション調整が十分な精度で行われていても、撮影レンズに倍率色収差が存在すると、レジストレーション調整がずれたときに似た色ずれが生じてしまい、画像の品位を損ねる。３板式ビデオカメラに期待される画質にあっては、単板式ビデオカメラに比べてＭＴＦの値が高いだけではなく、特に倍率色収差が良好に補正されていることが重要である。

特許文献１に示されたズームレンズでは、第３レンズ群が単レンズのため色収差補正の自由度が少なく、軸上色収差と倍率色収差をともに良好に補正することが困難であった。

本発明は、上記した状況に鑑みてなされたもので、色分解プリズムを配置するための長いバックフォーカスとテレセントリックという物理的に必要な要素を満足しつつ、全長を小型に出来、しかも、色収差を含む諸収差を、高価な３板式ビデオカメラにふさわしい水準に補正することが可能で、構成枚数も比較的少ないズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。

上記した課題を解決するために、本発明ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成り、また、本発明撮像装置は、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成るズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備え、さらに、本発明ズームレンズ及び撮像装置共に、上記第１レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、その最も物体側に位置した両凸レンズの第７レンズとそれに接合された凹レンズの第８レンズを含む２枚接合レンズ又は３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ及び両凸レンズによって構成され、上記第４レンズ群中の２枚の凸レンズの少なくとも１面が非球面であり、ｆｗを広角端での全系の焦点距離、ｆＩＩＩを第３レンズ群の焦点距離、ｆＩＶを第４レンズ群の焦点距離、ＨＩＶ'を第４レンズ群の像側主点、φ32を第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）、νＩＶを第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）、νＩＩＩを第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）として、以下の各条件式（１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０、（２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７、（３）１．８ ＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０、（４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５、（５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２及び（６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７を満足する。

従って、本発明にあっては、色収差補正の自由度が増大すると共に、長いバックフォーカスを確保しつつ小型化を達成し、さらには、屈折力配置と媒質の適正な配置によって、小型化と高性能化の両立を達成している。

本発明ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成るズームレンズにおいて、上記第１レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、その最も物体側に位置した両凸レンズの第７レンズとそれに接合された凹レンズの第８レンズを含む２枚接合レンズ又は３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ及び両凸レンズによって構成され、上記第４レンズ群中の２枚の凸レンズの少なくとも１面が非球面であり、ｆｗを広角端での全系の焦点距離、ｆＩＩＩを第３レンズ群の焦点距離、ｆＩＶを第４レンズ群の焦点距離、ＨＩＶ'を第４レンズ群の像側主点、φ32を第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）、νＩＶを第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）、νＩＩＩを第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）として、以下の各条件式（１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０、（２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７、（３）１．８＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０、（４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５、（５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２及び（６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７を満足するようにされたことを特徴とする。

また、本発明撮像装置は、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成るズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズにおいて、上記第１レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、その最も物体側に位置した両凸レンズの第７レンズとそれに接合された凹レンズの第８レンズを含む２枚接合レンズ又は３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ及び両凸レンズによって構成され、上記第４レンズ群中の２枚の凸レンズの少なくとも１面が非球面であり、ｆｗを広角端での全系の焦点距離、ｆＩＩＩを第３レンズ群の焦点距離、ｆＩＶを第４レンズ群の焦点距離、ＨＩＶ'を第４レンズ群の像側主点、φ32を第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）、νＩＶを第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）、νＩＩＩを第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）として、以下の各条件式（１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０、（２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７、（３）１．８ ＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０、（４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５、（５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２及び（６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７を満足するようにされたことを特徴とする。

従って、本発明にあっては、第３レンズ群の屈折力を弱くして発散光束を第４レンズ群に入射させることでバックフォーカスを長くして、バックフォーカスに色分解プリズムの挿入を可能にし、第４レンズ群を像側主点を像寄りに寄せることができない構成とすることで色収差の補正を過剰気味に行って倍率色収差の補正を行い易くすると共に、さらには、条件式（１）乃至（６）を満足することで、屈折力配置と媒質の配置を適正にして、小型化と高性能化の両立を達成している。

請求項２及び請求項１０に記載した発明にあっては、上記第１レンズ群及び第２レンズ群が、ｎ１を第１レンズのｄ線における屈折率、ｎ２を第２レンズのｄ線における屈折率、ｎ３を第３レンズのｄ線における屈折率、ｎ４を第４レンズのｄ線における屈折率、ｎ５を第５レンズのｄ線における屈折率、ｎ６を第６レンズのｄ線における屈折率として、以下の各条件式（７）１．７７ ＜ （ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）／３及び（８）１．８３ ＜ （ｎ４＋ｎ５＋ｎ６）／３を満足するので、更なる小型化と良好な収差補正が可能になる。

請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、物体側の面が非球面の両凸レンズの第７レンズと凹レンズの第８レンズとの接合レンズによって構成されるので、各種収差補正の自由度がさらに増大する。

請求項５及び請求項６に記載した発明にあっては、上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側の面が非球面の凹メニスカスレンズの第８レンズとの接合レンズによって構成されるので、各種収差補正の自由度がさらに増大する。

請求項７及び請求項８に記載の発明にあっては、上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと両凹レンズの第８レンズと両凸レンズの第９レンズとの３枚接合レンズによって構成されるので、各種収差補正の自由度がさらに増大する。

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添付図面を参照して説明する。

まず、図１及び図１０を参照してズームレンズの構成の概略を説明する。

図１は第１の実施の形態にかかるズームレンズ１のレンズ構成を示す図である。このズームレンズ１は、所謂４群インナーフォーカス式のズームレンズであり、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群ＧＩと、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群ＧＩＩと、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群ＧＩＩＩと、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群ＧＩＶとから成る。上記第１レンズ群ＧＩは物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズＬ１と凸レンズの第２レンズＬ２との接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズＬ３によって構成され、上記第２レンズ群ＧＩＩは物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズＬ４及び両凹レンズの第５レンズＬ５と凸レンズの第６レンズＬ６との接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群ＧＩＩＩは物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズＬ７と凹メニスカスレンズの第８レンズＬ８との接合レンズによって構成され、後述する数値実施例１においては第７レンズＬ７の物体側の面が非球面であり、数値実施例２においては第８レンズＬ８の像側の面が非球面であり、上記第４レンズ群ＧＩＶは物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズの第９レンズＬ９と凸レンズの第１０レンズＬ１０との接合レンズ及び両凸レンズの第１１レンズＬ１１によって構成され、第１０レンズＬ１０又は第１１レンズＬ１１の少なくとも１面が非球面で構成されている（なお、数値実施例１及び数値実施例２においては、第１１レンズの両面が非球面で構成されている）。

図１０は第２の実施の形態にかかるズームレンズ２のレンズ構成を示す図である。このズームレンズ２は、所謂４群インナーフォーカス式のズームレンズであり、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群ＧＩと、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群ＧＩＩと、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群ＧＩＩＩと、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群ＧＩＶとから成る。そして、上記第１レンズ群ＧＩは物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズＬ１と凸レンズの第２レンズＬ２との接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズＬ３によって構成され、上記第２レンズ群ＧＩＩは物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズＬ４及び両凹レンズの第５レンズＬ５と凸レンズの第６レンズＬ６との接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群ＧＩＩＩは物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズＬ７と両凹レンズの第８レンズＬ８と両凸レンズの第９レンズＬ９との３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群ＧＩＶは物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズの第１０レンズＬ１０と凸レンズの第１１レンズＬ１１との接合レンズ及び両凸レンズの第１２レンズＬ１２によって構成され、第１１レンズＬ１１または第１２レンズＬ１２の少なくとも１面が非球面で構成されている（後述する数値実施例３では第１２レンズＬ１２の両面が非球面で構成されている）。なお、後述する数値実施例３では第３レンズ群ＧＩＩＩは球面レンズのみの３枚接合レンズで構成されているが、第３レンズ群ＧＩＩＩの最も物体側の面または最も像側の面を非球面で構成しても良い。

なお、ズームレンズ１、２において、第３レンズ群ＧＩＩＩの物体側に近接して位置が固定の絞りＳが位置し、第４レンズ群ＧＩＶと結像面Ｉとの間（バックフォーカス）に色分解プリズムＰが配置される。また、色分解プリズムＰの物体側にフィルタＦが配置される。

本発明ズームレンズは、第３レンズ群ＩＩＩの屈折力を弱くして発散光束を第４レンズ群ＩＶに入射させることでバックフォーカスを長くして、バックフォーカスへの色分解プリズムの挿入を可能にし、第４レンズ群ＩＶを像側主点を像寄りに寄せることができない構成とすることで色収差の補正を過剰気味に行って倍率色収差の補正を行い易くすると共に、さらには、以下の条件式（１）乃至（６）を満足することで、屈折力配置と媒質の配置を適正にして、小型化と高性能化の両立を達成している。

（１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０
（２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７
（３）１．８＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０
（４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５
（５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２
（６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７
但し、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆＩＩＩ：第３レンズ群の焦点距離
ｆＩＶ：第４レンズ群の焦点距離
ＨＩＶ'：第４レンズ群の像側主点
φ32：第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）νＩＶ：第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）νＩＩＩ：第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）とする。

条件式（１）は第３レンズ群ＧＩＩＩの屈折力を規定するもので、第３レンズ群ＧＩＩＩの焦点距離ｆＩＩＩを条件式（１）の下限より長くすることで、バックフォーカスを長くするための第４レンズ群ＧＩＶの負担を軽くして、第４レンズ群ＧＩＶが移動することによる収差変動を改善することが出来る。しかし、条件式（１）の上限を越えると、第４レンズ群ＧＩＶに入射する光束が発散気味になり過ぎて、第４レンズ群ＧＩＶが移動することによる収差変動が増大してしまう。

条件式（２）は第４レンズ群ＧＩＶで小型化と長いバックフォーカスの確保の両立を図るためのもので、第４レンズ群ＧＩＶを単独で見たときにレトロフォーカスに近い屈折力配置にすると、第４レンズ群ＧＩＶの焦点距離が短いにもかかわらず全系のバックフォーカスを長くすることが出来る。そのためには条件式（２）の下限を下回らないことが重要である。しかし、小型化を優先して、条件式（２）の上限を越えるほどに像側主点の位置を像寄りにしてしまうと、第４レンズ群ＧＩＶの物体側に負の屈折力が、また像側に正の屈折力が集中して、球面収差、コマ収差、像面湾曲の補正が困難になる。

条件式（３）は、条件式（２）の効果である小型化と長いバックフォーカスの確保の両立を達成するために必要な条件で、条件式（３）の上限を越えると第４レンズ群ＧＩＶに入射する光束が太くなって、第４レンズ群ＧＩＶの像側主点を像寄りにしなくてもバックフォーカスを長くすることができるが、第４レンズ群ＧＩＶがレトロフォーカスにならなくなって、全長が長くなってしまう。条件式（３）の下限を下回るとバックフォーカスを長くするための第４レンズ群ＧＩＶの負担が増大して、球面収差、コマ収差、像面湾曲の補正が困難になる。

条件式（４）は、第３レンズ群ＧＩＩＩの中に負の屈折力を持った接合面で光束を広げて、バックフォーカスを長くすることと、球面収差の補正及びペッツバール和の補正を行うためのものである。第３レンズ群ＩＩＩを２枚または３枚のレンズを接合しないで構成すれば、上記のバックフォーカス、球面収差、ペッツバール和を適正なバランスにできる解は多数存在するが、分離して単独で配置したレンズ群では偏心が生じやすく、組立のときに光軸を調整しながら固定するという煩雑な手段をとらざるを得なくなって、製造コストを高くする原因になることがある。しかし、第３レンズ群ＩＩＩを接合レンズで構成すれば、接合工程で心出し顕微鏡などの装置で光軸のずれが生じにくいように組み立てることが可能であるため、低コストで安定した性能を実現できる。第３レンズ群ＩＩＩは正の屈折力を有するが、その中で比較的物体寄りに、絞りに向かって凹面を向けた負の屈折力を有する接合面を配置することにより、光束を素直に広げてバックフォーカスを長くしやすくすることができ、球面収差曲線の曲がりを生じさせずに素直に補正することが可能となる。条件式（４）の上限を越えると上述した接合面の効果が小さくなって、その結果として第４レンズ群ＩＶでバックフォーカスを長くするための負担が増し、良好な収差補正が困難となる。条件式（４）の下限を下回ると接合面の曲率が強くなりすぎて加工が困難になってしまう。

条件式（５）は主に倍率色収差の補正とズーミングによる変動の抑制に関するもので、主光線の光線高が高い第４レンズ群ＧＩＶでは主に倍率色収差の補正に重点を起き、主光線の光線高が低い第３レンズ群ＧＩＩＩでは、軸上色収差のバランスをとる、というように役割分担を分けるとズーム全域に渡って軸上色収差も倍率色収差もバランス良く効果的に補正することができる。

１／νIVは、第４レンズ群ＧＩＶを仮に薄肉系の３枚密着レンズ系と仮定したときの、等価アッベ数の逆数を表すものである。１／νIV＝０が成り立つように各レンズの焦点距離とアッベ数を配置すると、第４レンズ群ＧＩＶ単独で考えたときにＦ線とＣ線の２つのスペクトル線の色消しが行える条件となる。しかし、広角端での倍率色収差は、主に第２レンズ群ＧＩＩから発生し、ｄ線に比べてｇ線の像の倍率が小さくなる傾向がある。これを補正するために１／νIVは条件式（５）の上限以下になるように補正過剰気味に設定する必要がある。射出瞳がテレセントリックに近いことから、ズーミングによって第４レンズ群ＧＩＶの位置が移動しても、倍率色収差の変動は小さく抑えられる。しかし、条件式（５）の下限を下回るほどに第４レンズ群ＧＩＶの色消し条件を補正過剰にしてしまうと、第２レンズ群ＧＩＩから発生する倍率色収差が増大してバランスを取らざるを得なくなって、ズーミング中の倍率色収差の変動が増大してしまう。

条件式（６）は結像系を構成する第３レンズ群ＧＩＩＩと第４レンズ群ＧＩＶの倍率色収差と軸上色収差のバランスに関するもので、条件式（５）により第４レンズ群ＧＩＶで倍率色収差を補正するために、第４レンズ群ＧＩＶからは補正過剰気味の軸上色収差が発生する。倍率色収差の補正バランスを保ったまま、軸上色収差を補正するには、主光線の光線高が低い第３レンズ群ＧＩＩＩで補正することが効果的であるため、第３レンズ群ＧＩＩＩを仮に薄肉系の２枚密着レンズ系又は３枚密着レンズ系と仮定したときの、等価アッベ数の逆数１／νＩＩＩは条件式（６）の下限より大きな値として、１枚の単レンズよりも軸上色収差を増大させる方向に、凸レンズと凹レンズの屈折力および媒質を設定する必要がある。条件式（６）の上限を越えると広角側で軸上色収差が補正不足になるか、第４レンズ群ＧＩＶで倍率色収差を十分補正することが困難になってしまう。

さらに、小型化と良好な収差補正の両立を図るには、以下の条件式（７）と条件式（８）を満足することが望ましい。

（７）１．７７ ＜ （ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）／３
（８）１．８３ ＜ （ｎ４＋ｎ５＋ｎ６）／３
但し、
ｎ１：第１レンズのｄ線における屈折率
ｎ２：第２レンズのｄ線における屈折率
ｎ３：第３レンズのｄ線における屈折率
ｎ４：第４レンズのｄ線における屈折率
ｎ５：第５レンズのｄ線における屈折率
ｎ６：第６レンズのｄ線における屈折率
とする。

条件式（７）は、第１レンズ群ＧＩの総厚を薄くして小型化を図るとともに、第１レンズ群ＧＩを構成するレンズの屈折率を高くすることで各面の曲率を緩くすることができる条件を規定するものであり、条件式（７）を満足することにより、望遠端の球面収差とコマ収差の補正を容易にすることができる。

条件式（８）は、第２レンズ群ＧＩＩの屈折力を強くして第２レンズ群ＧＩＩの移動空間を縮めることで小型化を図るとき、ペッツバール和がマイナス側に増大するのを防ぐための条件を規定するもので、第２レンズ群ＧＩＩを構成する凹レンズの屈折率を高くすることで各面の曲率を緩くしてペッツバール和を補正するとともに、凸レンズの屈折率を高くして、できるだけアッベ数の小さい媒質を使うことで、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６の接合面の曲率を緩くして、望遠端における短波長の球面収差の曲がりを補正することができる。

以下に、本発明ズームレンズ１、２に具体的数値を当て嵌めて具体化した各数値実施例について説明する。

なお、以下の説明において、「ｓｉ」は物体側から数えてｉ番目の面、「ｒｉ」は物体側から数えてｉ番目の面の曲率半径、「ｄｉ」は物体側から数えてｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、「ｄＦ」はフィルタＦの厚み、「ｄＰ」は色分解プリズムの厚み、「ｎｉ」は第ｉレンズL iを構成する材質のｄ線における屈折率、「ｎＦ」はフィルタＦを構成する材質のｄ線における屈折率、「ｎＰ」は色分解プリズムを構成する材質のｄ線における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズL iを構成する材質のアッベ数、「νＦ」はフィルタＦを構成する材質のアッベ数、「νＰ」は色分解プリズムを構成する材質のアッベ数をそれぞれ示すものとする。

また、非球面形状は、「ｘｉ」を非球面の深さ、「Ｈ」を光軸からの高さとすると、数１式によって定義されるものとする。非球面係数における 「Ｅ−ｉ」は「×１０⁻ⁱ」を示す。

図１に示す第１の実施の形態にかかるズームレンズ１に具体的数値を当て嵌めた数値実施例１における各値を表１に示す。

ズームレンズ１において、第１レンズ群ＧＩと第２レンズ群ＧＩＩとの間の面間隔ｄ５、第２レンズ群ＧＩＩと絞りＳとの間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群ＧＩＩＩと第４レンズ群ＧＩＶとの間の面間隔ｄ１４及び第４レンズ群ＧＩＶとフィルタＦとの間の面間隔ｄ１９はズーミング中可変である。そこで、数値実施例１におけるこれら各面間隔ｄ５、ｄ１０、ｄ１４、ｄ１９の広角端、中間焦点位置、望遠端における各数値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω（度））と共に表２に示す。

数値実施例１において、第７レンズＬ７の物体側の面ｓ１２、第１２レンズＬ１２の両面ｓ１８、ｓ１９は非球面で構成されている。そこで、これら各面ｓ１２、ｓ１８、ｓ１９の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を表３に示す。

図２乃至図５に数値実施例１の各収差図を示す。すなわち、図２は広角端における、図３は中間焦点位置における、図４は望遠端における各球面収差、非点収差、歪曲収差を示し、図５は像高８割における横収差を示す。なお、球面収差図及び横収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

次に、図１に示す第１の実施の形態にかかるズームレンズ１に上記数値実施例１とは異なる具体的数値を当て嵌めた数値実施例２における各値を表４に示す。

ズームレンズ１において、第１レンズ群ＧＩと第２レンズ群ＧＩＩとの間の面間隔ｄ５、第２レンズ群ＧＩＩと絞りＳとの間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群ＧＩＩＩと第４レンズ群ＧＩＶとの間の面間隔ｄ１４及び第４レンズ群ＧＩＶとフィルタＦとの間の面間隔ｄ１９はズーミング中可変である。そこで、数値実施例２におけるこれら各面間隔ｄ５、ｄ１０、ｄ１４、ｄ１９の広角端、中間焦点位置、望遠端における各数値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω（度））と共に表５に示す。

数値実施例２において、第８レンズＬ８の像側の面ｓ１４、第１２レンズＬ１２の両面ｓ１８、ｓ１９は非球面で構成されている。そこで、これら各面ｓ１４、ｓ１８、ｓ１９の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を表６に示す。

図６乃至図９に数値実施例２の各収差図を示す。すなわち、図６は広角端における、図７は中間焦点位置における、図８は望遠端における各球面収差、非点収差、歪曲収差を示し、図９は像高８割における横収差を示す。なお、球面収差図及び横収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

さらに、図１０に示す第２の実施の形態にかかるズームレンズ２に具体的数値を当て嵌めた数値実施例３における各値を表７に示す。

ズームレンズ２において、第１レンズ群ＧＩと第２レンズ群ＧＩＩとの間の面間隔ｄ５、第２レンズ群ＧＩＩと絞りＳとの間の面間隔ｄ１０、第３レンズ群ＧＩＩＩと第４レンズ群ＧＩＶとの間の面間隔ｄ１５及び第４レンズ群ＧＩＶとフィルタＦとの間の面間隔ｄ２０はズーミング中可変である。そこで、数値実施例３におけるこれら各面間隔ｄ５、ｄ１０、ｄ１５、ｄ２０の広角端、中間焦点位置、望遠端における各数値を焦点距離、Ｆナンバー、画角（２ω（度））と共に表８に示す。

数値実施例３において、第１２レンズＬ１２の両面ｓ１９、ｓ２０は非球面で構成されている。そこで、これら各面ｓ１９、ｓ２０の４次、６次、８次、１０次の各非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を表９に示す。

図１１乃至図１４に数値実施例３の各収差図を示す。すなわち、図１１は広角端における、図１２は中間焦点位置における、図１３は望遠端における各球面収差、非点収差、歪曲収差を示し、図１４は像高８割における横収差を示す。なお、球面収差図及び横収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差曲線を示し、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示すものである。

上記各条件式の上記各数値実施例１、２、３における対応数値を表１０に示す。

上記した数値実施例１、数値実施例２及び数値実施例３から分かるように、本発明にかかるズームレンズ１、２は、３板式ビデオカメラ用として必要な色分解プリズムを挿入するための長いバックフォーカスと射出瞳がテレセントリックに近いという機能を備えた上で、第４レンズ群ＧＩＶの像側主点を像側に出すことで小型化を図りながら、第３レンズ群ＧＩＩＩの中に負の屈折力を持った接合面を配置することにより、第４レンズ群ＧＩＶでの倍率色収差補正の設計の自由度を大幅に増大させて、倍率色収差を含めた諸収差を高い次元で良好に補正でき、また第１レンズ群ＧＩおよび第２レンズ群ＧＩＩに高屈折率ガラスを用いることにより、さらなる小型化と高性能化を実現した。

また、ズーム比が約１０倍の高倍率で、広角端の明るさがＦ１．８を達成した上で、収差図から分かるとおり倍率色収差を含む諸収差が極めて良好に補正されている。

さらに、本発明の主な特徴である第３レンズ群ＧＩＩＩと第４レンズ群ＧＩＶには、接合レンズを効果的に配置して、単レンズに分離して配置するよりも、製造誤差による性能劣化の敏感度を緩和する役割を果たしている。

図１５に本発明撮像装置の実施の形態を示す。

この実施の形態にかかる撮像装置１０は、図１５に示すように、大きく分けると、カメラ部２０と、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４０と、媒体インターフェース（以下、媒体Ｉ／Ｆという。）５０と、制御部６０と、操作部７０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８０と、外部インターフェース（以下、外部Ｉ／Ｆという。）９０を備えるとともに、記録媒体１００が着脱可能とされている。

記録媒体１００は、半導体メモリーを用いたいわゆるメモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等の光記録媒体、磁気ディスクなどの種々のものを用いることができるが、この実施の形態においては、記録媒体１００として、例えば、メモリーカードを用いるものとして説明する。

そして、カメラ部２０は、光学ブロック２１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２、前処理回路２３、光学ブロック用ドライバ２４、ＣＣＤ用ドライバ２５、タイミング生成回路２６等を備えたものである。ここで、光学ブロック２１は、レンズ、フォーカス機構、シャッター機構、絞り（アイリス）機構などを備えたものである。そして、光学ブロック２１中のレンズには、上記したズームレンズ１、２等の本発明にかかるズームレンズが使用される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色毎に分解された画像を取り入れた後、各色の画像を重ね合わせて一のカラー画像情報を生成する場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色毎に個別のＣＣＤ２２が設けられる。

また、制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）６３、時計回路６４等が、システムバス６５を通じて接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、この実施の形態の撮像装置１０の各部を制御することができるものである。

ここで、ＲＡＭ６２は、処理の途中結果を一時記憶するなど主に作業領域として用いられるものである。また、フラッシュＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６１において実行する種々のプログラムや、処理に必要になるデータなどが記憶されたものである。また、時計回路６４は、現在年月日、現在曜日、現在時刻を提供することができるとともに、撮影日時などを提供するなどのことができるものである。

そして、画像の撮影時においては、光学ブロック用ドライバ２４は、制御部６０からの制御に応じて、光学ブロック２１を動作させるようにする駆動信号を形成し、これを光学ブロック２１に供給して、光学ブロック２１を動作させるようにする。光学ブロック２１は、光学ブロック用ドライバ２４からの駆動信号に応じて、フォーカス機構、シャッター機構、絞り機構が制御され、被写体の画像を取り込んで、これをＣＣＤ２２に対して提供する。

ＣＣＤ２２は、光学ブロック２１からの画像を光電変換して出力するものであり、ＣＣＤ用ドライバ２５からの駆動信号に応じて動作し、光学ブロック２１からの被写体の画像を取り込むとともに、制御部６０によって制御されるタイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号として前処理回路２３に供給する。

なお、上述したように、タイミング生成回路２６は、制御部６０からの制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を形成するものである。また、ＣＣＤ用ドライバ２５は、タイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ２２に供給する駆動信号を形成するものである。

前処理回路２３は、これに供給された電気信号の画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行って、Ｓ／Ｎ比を良好に保つようにするとともに、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行って、利得を制御し、そして、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行って、デジタル信号とされた画像データを形成する。

前処理回路２３からのデジタル信号とされた画像データは、カメラＤＳＰ３０に供給される。カメラＤＳＰ３０は、これに供給された画像データに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）などのカメラ信号処理を施す。このようにして種々の調整がされた画像データは、所定の圧縮方式でデータ圧縮され、システムバス６５、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて、この実施の形態の撮像装置１０に装填された記録媒体１００に供給され、後述もするように記録媒体１００にファイルとして記録される。

また、記録媒体１００に記録された画像データは、タッチパネルやコントロールキーなどからなる操作部７０を通じて受け付けたユーザーからの操作入力に応じて、目的とする画像データが媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて記録媒体１００から読み出され、これがカメラＤＳＰ３０に供給される。

カメラＤＳＰ３０は、記録媒体１００から読み出され、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて供給されたデータ圧縮されている画像データについて、そのデータ圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データをシステムバス６５を通じて、ＬＣＤコントローラ８１に供給する。ＬＣＤコントローラ８１は、これに供給された画像データからＬＣＤ８０に供給する画像信号を形成し、これをＬＣＤ８０に供給する。これにより、記録媒体１００に記録されている画像データに応じた画像が、ＬＣＤ８０の表示画面に表示される。

なお、画像の表示の形態は、ＲＯＭに記録された表示処理プログラムに従う。つまり、この表示処理プログラムは後述するファイルシステムがどのような仕組みで記録されているのか、どのように画像を再生するのかというプログラムである。

また、この実施の形態にかかる撮像装置１０には、外部Ｉ／Ｆ９０が設けられている。この外部Ｉ／Ｆ９０を通じて、例えば、外部のパーソナルコンピュータと接続して、パーソナルコンピュータから画像データの供給を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、自機に装填された記録媒体１００に記録されている画像データを外部のパーソナルコンピュータ等に供給したりすることもできるものである。

また、外部Ｉ／Ｆ９０に通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネットなどのネットワークに接続して、ネットワークを通じて種々の画像データやその他の情報を取得し、自機に装填された記録媒体１００に記録したり、あるいは、自機に装填された記録媒体１００に記録されているデータを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることもできるものである。

また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて取得し、記録媒体に記録した画像データなどの情報についても、上述したように、この実施の形態の撮像装置において読み出して再生し、ＬＣＤ８０に表示してユーザーが利用することももちろんできるようにされている。

なお、外部Ｉ／Ｆ９０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線用インターフェースとして設けることも可能であるし、光や電波による無線インターフェースとして設けることも可能である。すなわち、外部Ｉ／Ｆ９０は、有線、無線のいずれのインターフェースであってもよい。

このように、この実施の形態にかかる撮像装置１０は、被写体の画像を撮影して、当該撮像装置１０に装填された記録媒体１００に記録することができるとともに、記録媒体１００に記録された画像データを読み出して、これを再生し、利用することができるものである。また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて、画像データの提供を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、読み出して再生したりすることもできるものである。

なお、上記撮像装置１０において、撮像手段としてＣＣＤを示したが、本発明撮像装置における撮像手段がＣＣＤに限られることを意味するものではない。ＣＣＤの他に、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)やその他の撮像素子を使用することもできる。

なお、上記した各実施の形態及び数値実施例における各部の具体的形状や構造及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

本発明にかかるズームレンズは、色分解プリズムを挿入する等の目的で長いバックフォーカスを必要とする場合に使用して好適であり、長いバックフォーカスを確保しつつ小型で、且つ、高倍率、高性能を達成することができ、特に３板式のビデオカメラに使用するのに好適である。

図２乃至図９と共に本発明ズームレンズの第１の実施の形態を示し、本図はレンズ構成図である。 図３乃至図５と共に第１の実施の形態に具体的数値を当て嵌めた数値実施例１の各収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端、中間焦点位置及び望遠端における像高８割における横収差を示す図である。 図７乃至図９と共に第１の実施の形態に数値実施例１とは別の具体的数値を当て嵌めた数値実施例２の各収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端、中間焦点位置及び望遠端における像高８割における横収差を示す図である。 図１１乃至図１４と共に本発明ズームレンズの第２の実施の形態を示し、本図はレンズ構成図である。 図１２乃至図１４と共に第２の実施の形態に具体的数値を当て嵌めた数値実施例３の各収差図を示すものであり、本図は広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 広角端、中間焦点位置及び望遠端における像高８割における横収差を示す図である。 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。

符号の説明

１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、ＧＩ…第１レンズ群、ＧＩＩ…第２レンズ群、ＧＩＩＩ…第３レンズ群、ＧＩＶ…第４レンズ群、Ｌ１…第１レンズ、Ｌ２…第２レンズ、Ｌ３…第３レンズ、Ｌ４…第４レンズ、Ｌ５…第５レンズ、Ｌ６…第６レンズ、Ｌ７…第７レンズ、Ｌ８…第８レンズ、Ｌ９…第９レンズ、Ｌ１０…第１０レンズ、Ｌ１１…第１１レンズ、Ｌ１２…第１２レンズ、１０…撮像装置、２２…ＣＣＤ（撮像手段）

Claims (10)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成るズームレンズにおいて、上記第１レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、その最も物体側に位置した両凸レンズの第７レンズとそれに接合された凹レンズの第８レンズを含む２枚接合レンズ又は３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ及び両凸レンズによって構成され、上記第４レンズ群中の２枚の凸レンズの少なくとも１面が非球面であり、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）及び（６）を満足するようにされたことを特徴とするズームレンズ。
   （１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０
   （２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７
   （３）１．８＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０
   （４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５
   （５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２
   （６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７
   但し、
   ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
   ｆＩＩＩ：第３レンズ群の焦点距離
   ｆＩＶ：第４レンズ群の焦点距離
   ＨＩＶ'：第４レンズ群の像側主点
   φ32：第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）
   νＩＶ：第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）
   νＩＩＩ：第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）
   とする。
2. 上記第１レンズ群及び第２レンズ群が、以下の各条件式（７）及び（８）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
   （７）１．７７ ＜ （ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）／３
   （８）１．８３ ＜ （ｎ４＋ｎ５＋ｎ６）／３
   但し、
   ｎ１：第１レンズのｄ線における屈折率
   ｎ２：第２レンズのｄ線における屈折率
   ｎ３：第３レンズのｄ線における屈折率
   ｎ４：第４レンズのｄ線における屈折率
   ｎ５：第５レンズのｄ線における屈折率
   ｎ６：第６レンズのｄ線における屈折率
   とする。
3. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、物体側の面が非球面の両凸レンズの第７レンズと凹レンズの第８レンズとの接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
4. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、物体側の面が非球面の両凸レンズの第７レンズと凹レンズの第８レンズとの接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
5. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側の面が非球面の凹メニスカスレンズの第８レンズとの接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
6. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと像側の面が非球面の凹メニスカスレンズの第８レンズとの接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
7. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと両凹レンズの第８レンズと両凸レンズの第９レンズとの３枚接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
8. 上記第３レンズ群は物体側より順に配列された、両凸レンズの第７レンズと両凹レンズの第８レンズと両凸レンズの第９レンズとの３枚接合レンズによって構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
9. 物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第２レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第３レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第４レンズ群とが配列されて成るズームレンズと、上記ズームレンズにより形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、
   上記ズームレンズにおいて、上記第１レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第１レンズと凸レンズの第２レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第３レンズによって構成され、上記第２レンズ群は物体側より順に配列された、凹レンズの第４レンズ及び両凹レンズの第５レンズと凸レンズの第６レンズとの接合レンズによって構成され、上記第３レンズ群は、その最も物体側に位置した両凸レンズの第７レンズとそれに接合された凹レンズの第８レンズを含む２枚接合レンズ又は３枚接合レンズによって構成され、上記第４レンズ群は物体側より順に配列された、物体側に凹面を向けた凹レンズと凸レンズとの接合レンズ及び両凸レンズによって構成され、上記第４レンズ群中の２枚の凸レンズの少なくとも１面が非球面であり、以下の各条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）及び（６）を満足するようにされたことを特徴とする撮像装置。
   （１）７．０ ＜ ｆＩＩＩ／ｆｗ ＜ １０．０
   （２）０．００７ ＜ ＨＩＶ'／ｆＩＶ ＜ ０．０７
   （３）１．８ ＜ ｆＩＩＩ／ｆＩＶ ＜ ３．０
   （４）−０．１ ＜ φ32 ＜ −０．０５
   （５）−０．０２ ＜ １／νＩＶ ＜ −０．０１２
   （６）０．０３ ＜ １／νＩＩＩ ＜ ０．０７
   但し、
   ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
   ｆＩＩＩ：第３レンズ群の焦点距離
   ｆＩＶ：第４レンズ群の焦点距離
   ＨＩＶ'：第４レンズ群の像側主点
   φ32：第３レンズ群の最も物体側の両凸レンズと次の凹レンズとの接合面の屈折力（但し、ｎ7を第７レンズのｄ線における屈折率、ｎ8を第８レンズのｄ線における屈折率、ｒ32を第７レンズと第８レンズとの接合面の曲率半径として、φ32＝（ｎ8―ｎ7）／ｒ32、とする）
   νＩＶ：第４レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの焦点距離、ν41を第４レンズ群の最も物体側の凹レンズの材質のアッベ数、ν42を第４レンズ群の上記凹レンズに接合された凸レンズの材質のアッベ数、ν43を第４レンズ群の最も像側の両凸レンズの材質のアッベ数として、１／νＩＶ＝ｆＩＶ｛１／（ｆ41・ν41）＋１／（ｆ42・ν42）＋１／（ｆ43・ν43）｝、とする）
   νＩＩＩ：第３レンズ群を薄肉密着系と仮定したときの等価アッベ数（但し、ｆ31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの空気中における焦点距離、ｆ32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの空気中における焦点距離、ｆ33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの焦点距離、ν31を第３レンズ群の最も物体側の凸レンズの材質のアッベ数、ν32を第３レンズ群の上記凸レンズに接合された凹レンズの材質のアッベ数、ν33を第３レンズ群が３枚接合レンズの場合の最も像側の凸レンズの材質のアッベ数として、第３レンズ群が２枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）｝、とし、また、第３レンズ群が３枚接合レンズの場合は、１／νＩＩＩ＝ｆＩＩＩ｛１／（ｆ31・ν31）＋１／（ｆ32・ν32）＋１／（ｆ33・ν33）｝、とする）
   とする。
10. 上記第１レンズ群及び第２レンズ群が、以下の各条件式（７）及び（８）を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
    （７）１．７７ ＜ （ｎ１＋ｎ２＋ｎ３）／３
    （８）１．８３ ＜ （ｎ４＋ｎ５＋ｎ６）／３
    但し、
    ｎ１：第１レンズのｄ線における屈折率
    ｎ２：第２レンズのｄ線における屈折率
    ｎ３：第３レンズのｄ線における屈折率
    ｎ４：第４レンズのｄ線における屈折率
    ｎ５：第５レンズのｄ線における屈折率
    ｎ６：第６レンズのｄ線における屈折率
    とする。

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