JP4240950B2 - ズームレンズおよびそれを有する光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスチルカメラやビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のカメラでは、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルター、色補正フィルター、３ＣＣＤ用の色分解プリズム、ＴＴＬファインダー系に光束を分岐させる為のプリズムなどの各種光学部材を配置している。この為、それに用いる光学系には、比較的バックフォーカスの長いレンズ系が要求される。
【０００３】
一般にビデオカメラ等のＣＣＤを用いた撮像装置（光学機器）に、使用されるズームレンズとして、最も物体側の第１レンズ群がズーミング中固定された、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成り、バックフォーカスの長い４群ズームレンズが特開平６−５１１９９号公報、特開平６−３１７７５０号公報、特開平６−３１７７５２号公報、特開平７−１５１９６７号公報、特開平７−２７０６８４号公報、特開平７−３１８８０４号公報、特開平９−２８１３９１号公報、特開平９−３０４６９８号公報、特開平１１−２３９６５号公報、特開２０００−３０５０１６号公報、特開平７−１２８６１９号公報、特開平１１−２３７５５０号公報等にて開示されている。
【０００４】
一方、正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群ズームレンズにおいてズーミングの際、第１レンズ群を移動させるズームレンズが米国特許第４６３２５１９号、米国特許第４６５７３５１号にて開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の４群ズームレンズのうちズーミングの際、第１レンズ群が固定のズームレンズは変倍作用を主に第２レンズ群の移動により行う。このため、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔は第２レンズ群で所望の変倍を行うために必要な移動ストローク以上を確保する必要がある。このようなレンズ構成では第３レンズ群近傍に配置された絞りと第１レンズ群の間隔を短縮するのが困難なため、特に大型の固体撮像素子を用いた場合にはレンズ全長が長くなり、又、前玉径が大型化してくる。
【０００６】
又、前述の４群ズームレンズのうちズーミングに際して、第１レンズ群が移動するズームレンズは、第４レンズ群が広角端から望遠端に向かって物体側に大きく移動する構成となっている。このような構成にて第４レンズ群にてフォーカシングを行う場合、第４レンズ群は変倍のための移動空間に加えてフォーカシングのための移動空間も確保する必要があり、第４レンズ群を他のレンズ群と独立に可動としたときに必要なシャフト長が長くなりすぎ、レンズ系全体の小型化が難しくなってくる。
【０００７】
本発明は、レンズ系全体を小型化し、高い光学性能を有したバックフォーカスの長いズームレンズの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のズームレンズは、
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズにおいて、広角端に比べ望遠端において、第１レンズ群は物体側に位置し、該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔は大きく、該第２レンズ群と該第３レンズ群の間隔は小さくなり、ズーミングに際して該第４レンズ群は物体側に凸形状もしくはこの一部の軌跡に沿って移動し、該第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、像側に凸面を向けた正レンズより構成され、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における該第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３とするとき、
１．０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．６
０．０２ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．２
の条件式を満足することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径をＲ３１ａ、該第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．５
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は請求項２の発明において、
前記第４レンズ群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、該第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．９ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．４
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は請求項２又は３の発明において、
前記第１レンズ群が広角端から望遠端へのズーミングに際して、光軸上移動する移動量の絶対値をＭ１とするとき、
０．１ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．３
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は請求項２、３又は４の発明において、
前記第４レンズ群にてフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
固体撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明の光学機器は、
請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する光学機器の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態１の広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４は本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１８】
図５は本発明の実施形態２の広角端におけるレンズ断面図、図６、図７、図８は本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図９は本発明の実施形態３の広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２は本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１３は本発明の実施形態４の広角端におけるレンズ断面図、図１４、図１５、図１６は本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２１】
図１７は本発明の実施形態５の広角端におけるレンズ断面図、図１８、図１９、図２０は本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２２】
図２１は本発明の実施形態６の広角端におけるレンズ断面図、図２２、図２３、図２４は本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２３】
図２５は本発明の実施形態７の広角端におけるレンズ断面図、図２６、図２７、図２８は本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２４】
図２９は本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の要部概略図である。
【００２５】
各実施形態のズームレンズのレンズ断面図と図２９において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。なお本実施形態において、「第ｉレンズ群」の呼称は、それが複数枚のレンズで構成される場合だけでなく、１枚のレンズのみで構成される場合にも用いるものとする。
【００２６】
ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置している。Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子の撮像面が位置している。ＦＰはフレアーカット絞りであり、不要光をカットしている。
【００２７】
収差図において、ｄ、ｇはｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。
【００２８】
各実施形態では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像面側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させている。
【００２９】
このとき広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きくなり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が小さくなるように各レンズ群を移動させている。又、第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸形状の軌跡又は凸形状の一部の軌跡に沿って移動させて、変倍に伴う像面変動を補正している。
【００３０】
各実施形態において、第１レンズ群Ｌ１をズーミングに際して移動させることにより、広角端でのレンズ全長を短縮し光軸方向における小型化を図っている。また広角側にて第１レンズ群Ｌ１と絞りＳＰの間隔を短縮することで第１レンズ群Ｌ１の有効径を小さくし、前玉径の小型化を図っている。
【００３１】
なお、絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体に移動しても、別体にて移動しても、固定としてもよい。一体とすると移動／可動で分けられる群数が少なくなり、メカ構造が簡素化しやすくなる。また、第３レンズ群Ｌ３と別体にて移動させる場合は特に物体側に凸形状の軌跡にて絞りＳＰを移動させると前玉径の小型化に有利である。また、絞りＳＰを固定とする場合は絞りユニットを移動させる必要がないため変倍の際、駆動させるアクチュエータの駆動トルクを小さく設定でき省電力化の点で有利である。
【００３２】
ズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４を前述の如く移動させることにより第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【００３３】
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。
【００３４】
各実施形態において例えば、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。
【００３５】
尚、広角端と望遠端とは変倍用のレンズ群が機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置した時のズーム位置をいう。
【００３６】
次に各実施形態の光学系の特徴について説明する。
【００３７】
各実施形態では第３レンズ群Ｌ３を物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと正レンズからなり全体として負の屈折力の接合レンズ３１、両レンズ面が凸面の正レンズとメニスカス形状の負レンズからなり全体として正の屈折力の接合レンズ３２、像側に凸面を向けた正レンズ３３で構成している。各実施形態では第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面を凹面として、第３レンズ群Ｌ３を負の屈折力のレンズが先行する負先行型のレトロフォーカス型のレンズ配置とすることで十分長いバックフォーカスを確保し、プリズム等の光学部品の挿入を可能としている。即ち、物体側に凹面を向けた負レンズ（この負レンズは、単一レンズでも接合レンズでも良い。）、正レンズ（この正レンズは単一レンズでも接合レンズでも良い。）、像側に凸面を向けた正レンズより構成している。これにより前述した効果を得ている。
【００３８】
なお、第３レンズ群Ｌ３の正レンズ成分は二つ以上に分割することで大口径としながら球面収差の発生を抑制している。さらに第３レンズ群Ｌ３の最も像側のレンズ面は像側に凸形状とし、球面収差の発生を抑えている。
【００３９】
また正レンズ３３の像側の面を非球面形状とすることにより第３レンズ群Ｌ３で発生する球面収差をさらに良好に補正するとともに軸外のコマ収差の補正を良好に行っている。
【００４０】
また第３レンズ群Ｌ３を全体として負の屈折力より成る接合レンズと、正の屈折力より成る接合レンズを有するようにして色収差を良好に補正している。このように構成することで軸上色収差を良好に補正しながら、バックフォーカスを十分長く確保することができるレトロフォーカス配置としての負、正の各屈折力配置を強めている。
【００４１】
また各実施形態では第４レンズ群Ｌ４を正レンズ４１、負レンズと正レンズからなる接合レンズ４２とで構成することにより比較的少ないレンズ構成にて色収差の補正と像面の補正を良好に行っている。特に正レンズ４１が非球面を有するようにし、像面彎曲を良好に補正している。さらに接合レンズ４２を構成する正レンズの材料に低分散な硝材を用いることで倍率色収差を良好に補正している。
【００４２】
また高密度の画素を有するデジタルカメラ、ビデオカメラ等のような高解像力が必要な光学系として用いる場合には変倍に伴なう倍率色収差の変動を十分に補正する必要がある。そのためには第２レンズ群Ｌ２は少なくとも３枚の負レンズと１枚の正レンズを有するようにしている。
【００４３】
第２レンズ群Ｌ２を２枚の負レンズで構成して、レンズ全長の短縮のために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を大きくして第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２のズーミングの為の移動量を小さくしようとすると、倍率色収差の補正が困難になる。各実施形態では第２レンズ群Ｌ２を物体側から順に、屈折力の絶対値が物体側に比べ像面側に強い凹面を有するメニスカス形状の負レンズ、負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズ、負レンズで構成することで第２レンズ群Ｌ２の前後の対称性を小さくすることで主点の色消し効果を高め、倍率色収差の補正を効果的に行っている。
【００４４】
各実施形態では、第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における該第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３、第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径をＲ３１ａ、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の移動量の絶対値をＭ１とするとき、
１．０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．６ ・・・（１）
０．２ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．５ ・・・（２）
０．９ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．４ ・・・（３）
０．１ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．３ ・・・（４）
０．０２ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．２ ・・・（５）
の条件式の１以上を満足している。
【００４５】
条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定する式である。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱すぎると、特に望遠端におけるレンズ全長が長くなりすぎ小型化が難しくなる。また下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強すぎると特に望遠端における球面収差が多く発生してくるのでよくない。
【００４６】
条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面の凹面の曲率半径を規定する式である。上限を超えて曲率半径が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３をレトロフォーカスの屈折力配置とする作用が弱まり像面側にプリズム等の光学部材を挿入するために必要なバックフォーカスの確保が難しくなる。また下限を超えて曲率半径が小さくなりすぎると、変倍全域に渡って球面収差が補正過剰となるため良くない。
【００４７】
条件式（３）は第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の関係を規定する式である。上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が第４レンズ群Ｌ４の焦点距離に比べて長くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が増大するためレンズ全長が長くなりすぎ小型化が難しくなる。また下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が第４レンズ群Ｌ４の焦点距離に比べて短くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が短くなりすぎ第４レンズ群Ｌ４が変倍およびフォーカシングのために必要な移動空間を確保するのが難しくなってくる。
【００４８】
条件式（４）は変倍に伴う第１レンズ群Ｌ１の移動量を規定する式である。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｍ１が大きすぎると、第１レンズ群Ｌ１の移動軌跡を決めるカム環の光軸方向の寸法が大きくなり、メカ部材の大型化を招くのがよくない。特に非撮影時に各レンズ群を沈胴させて全長方向の小型化を図るのが難しくなってくる。また下限を越えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さすぎる場合、所望の変倍比を確保するには第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要がある。このようにすると結果的に広角端における第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きくなる。絞りが第３レンズ群Ｌ３の近傍にある場合は広角端における第１レンズ群Ｌ１と絞りとの間隔が増大するため前玉径の大型化を招くためよくない。
【００４９】
条件式（５）は望遠端での第２群と第３群の距離を規定する式である。上限を超えて距離が長すぎると望遠端のレンズ全長が長くなるだけでなく望遠端での絞りと第１群間隔が増大することにより前玉径増大を招くためよくない。下限を超えて距離が短すぎると、第２群と第３群との間に絞りユニットを配置することが困難となりメカレイアウト上問題である。
【００５０】
尚、各実施形態において更に好ましくは、条件式（１）〜（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００５１】
１．１０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．５ ・・・（１ａ）
０．２５ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．４６ ・・・（２ａ）
１．００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．３０ ・・・（３ａ）
０．１３ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．２５ ・・・（４ａ）
０．０３ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．１５ ・・・（５ａ）
本実施形態のズームレンズは、３ＣＣＤ用の色分解プリズムやＴＴＬファインダー用に光束を分岐させるためのプリズム等の光学部材を挿入することのできる長いバックフォーカスを有し、かつ広角端のレンズ全長および前玉径の小型化を図ることができるので、高画素のデジタルカメラ、ビデオカメラに対応可能である。
【００５２】
次に、本発明の実施形態１〜７に各々対応する数値実施例１〜７を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。またｋを離心率、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／[１＋[１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2]1/2]＋Ｂｈ4＋Ｃｈ6
＋Ｄｈ8＋Ｅｈ10
で表示される。但しＲは曲率半径である。また例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０-Z」を意味する。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。ｆは焦点距離、ｆｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。
【００５３】
【外１】
【００５４】
【外２】
【００５５】
【外３】
【００５６】
【外４】
【００５７】
【外５】
【００５８】
【外６】
【００５９】
【外７】
【００６０】
【表１】
【００６１】
次に、数値実施例１〜７のズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ（光学機器）の実施形態について、図３０を用いて説明する。
【００６２】
図３０（ａ）はデジタルスチルカメラの正面図、図３０（ｂ）は側部断面図である。図中、１０はカメラ本体（筐体）、１１は数値実施例１〜７のいずれかのズームレンズを用いた撮影光学系、１２はファインダー光学系、１３はＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。固体撮像素子１３は撮影光学系１１に形成された被写体の像を受けて電気的な情報への変換を行う。電気的な情報に変換された被写体の画像情報は不図示の記憶部に記録される。
【００６３】
このように数値実施例１〜７のズームレンズをデジタルスチルカメラの撮影光学系に適用することで、コンパクトな撮影装置が実現できる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ系全体を小型化し、高い光学性能を有したバックフォーカスの長いズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の広角端におけるレンズ断面図
【図２】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の広角端の収差図
【図３】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の中間のズーム位置の収差図
【図４】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の望遠端の収差図
【図５】 本発明の実施形態２の広角端におけるレンズ断面図
【図６】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の広角端の収差図
【図７】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の中間のズーム位置の収差図
【図８】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の望遠端の収差図
【図９】 本発明の実施形態３の広角端におけるレンズ断面図
【図１０】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の広角端の収差図
【図１１】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の中間のズーム位置の収差図
【図１２】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の望遠端の収差図
【図１３】 本発明の実施形態４の広角端におけるレンズ断面図
【図１４】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の広角端の収差図
【図１５】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の中間のズーム位置の収差図
【図１６】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の望遠端の収差図
【図１７】 本発明の実施形態５の広角端におけるレンズ断面図
【図１８】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の広角端の収差図
【図１９】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の中間のズーム位置の収差図
【図２０】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の望遠端の収差図
【図２１】 本発明の実施形態６の広角端におけるレンズ断面図
【図２２】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の広角端の収差図
【図２３】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の中間のズーム位置の収差図
【図２４】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の望遠端の収差図
【図２５】 本発明の実施形態７の広角端におけるレンズ断面図
【図２６】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の広角端の収差図
【図２７】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の中間のズーム位置の収差図
【図２８】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の望遠端の収差図
【図２９】 本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図
【図３０】 本発明の光学機器の要部概略図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面
ＳＰ 絞り
ＦＰ フレアーカット絞り
ＩＰ 結像面
Ｇ ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ω 半画角
ｆｎｏ Ｆナンバー
【発明の属する技術分野】
本発明はスチルカメラやビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のカメラでは、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルター、色補正フィルター、３ＣＣＤ用の色分解プリズム、ＴＴＬファインダー系に光束を分岐させる為のプリズムなどの各種光学部材を配置している。この為、それに用いる光学系には、比較的バックフォーカスの長いレンズ系が要求される。
【０００３】
一般にビデオカメラ等のＣＣＤを用いた撮像装置（光学機器）に、使用されるズームレンズとして、最も物体側の第１レンズ群がズーミング中固定された、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成り、バックフォーカスの長い４群ズームレンズが特開平６−５１１９９号公報、特開平６−３１７７５０号公報、特開平６−３１７７５２号公報、特開平７−１５１９６７号公報、特開平７−２７０６８４号公報、特開平７−３１８８０４号公報、特開平９−２８１３９１号公報、特開平９−３０４６９８号公報、特開平１１−２３９６５号公報、特開２０００−３０５０１６号公報、特開平７−１２８６１９号公報、特開平１１−２３７５５０号公報等にて開示されている。
【０００４】
一方、正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群ズームレンズにおいてズーミングの際、第１レンズ群を移動させるズームレンズが米国特許第４６３２５１９号、米国特許第４６５７３５１号にて開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の４群ズームレンズのうちズーミングの際、第１レンズ群が固定のズームレンズは変倍作用を主に第２レンズ群の移動により行う。このため、第１レンズ群と第３レンズ群の間隔は第２レンズ群で所望の変倍を行うために必要な移動ストローク以上を確保する必要がある。このようなレンズ構成では第３レンズ群近傍に配置された絞りと第１レンズ群の間隔を短縮するのが困難なため、特に大型の固体撮像素子を用いた場合にはレンズ全長が長くなり、又、前玉径が大型化してくる。
【０００６】
又、前述の４群ズームレンズのうちズーミングに際して、第１レンズ群が移動するズームレンズは、第４レンズ群が広角端から望遠端に向かって物体側に大きく移動する構成となっている。このような構成にて第４レンズ群にてフォーカシングを行う場合、第４レンズ群は変倍のための移動空間に加えてフォーカシングのための移動空間も確保する必要があり、第４レンズ群を他のレンズ群と独立に可動としたときに必要なシャフト長が長くなりすぎ、レンズ系全体の小型化が難しくなってくる。
【０００７】
本発明は、レンズ系全体を小型化し、高い光学性能を有したバックフォーカスの長いズームレンズの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のズームレンズは、
物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズにおいて、広角端に比べ望遠端において、第１レンズ群は物体側に位置し、該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔は大きく、該第２レンズ群と該第３レンズ群の間隔は小さくなり、ズーミングに際して該第４レンズ群は物体側に凸形状もしくはこの一部の軌跡に沿って移動し、該第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、像側に凸面を向けた正レンズより構成され、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における該第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３とするとき、
１．０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．６
０．０２ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．２
の条件式を満足することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径をＲ３１ａ、該第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．５
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は請求項２の発明において、
前記第４レンズ群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、該第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．９ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．４
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は請求項２又は３の発明において、
前記第１レンズ群が広角端から望遠端へのズーミングに際して、光軸上移動する移動量の絶対値をＭ１とするとき、
０．１ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．３
の条件式を満足することを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は請求項２、３又は４の発明において、
前記第４レンズ群にてフォーカシングを行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明は請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、
固体撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明の光学機器は、
請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する光学機器の実施形態について説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態１の広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４は本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１８】
図５は本発明の実施形態２の広角端におけるレンズ断面図、図６、図７、図８は本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図９は本発明の実施形態３の広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２は本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１３は本発明の実施形態４の広角端におけるレンズ断面図、図１４、図１５、図１６は本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２１】
図１７は本発明の実施形態５の広角端におけるレンズ断面図、図１８、図１９、図２０は本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２２】
図２１は本発明の実施形態６の広角端におけるレンズ断面図、図２２、図２３、図２４は本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２３】
図２５は本発明の実施形態７の広角端におけるレンズ断面図、図２６、図２７、図２８は本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２４】
図２９は本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の要部概略図である。
【００２５】
各実施形態のズームレンズのレンズ断面図と図２９において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。なお本実施形態において、「第ｉレンズ群」の呼称は、それが複数枚のレンズで構成される場合だけでなく、１枚のレンズのみで構成される場合にも用いるものとする。
【００２６】
ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置している。Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子の撮像面が位置している。ＦＰはフレアーカット絞りであり、不要光をカットしている。
【００２７】
収差図において、ｄ、ｇはｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。
【００２８】
各実施形態では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像面側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させている。
【００２９】
このとき広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きくなり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が小さくなるように各レンズ群を移動させている。又、第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸形状の軌跡又は凸形状の一部の軌跡に沿って移動させて、変倍に伴う像面変動を補正している。
【００３０】
各実施形態において、第１レンズ群Ｌ１をズーミングに際して移動させることにより、広角端でのレンズ全長を短縮し光軸方向における小型化を図っている。また広角側にて第１レンズ群Ｌ１と絞りＳＰの間隔を短縮することで第１レンズ群Ｌ１の有効径を小さくし、前玉径の小型化を図っている。
【００３１】
なお、絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体に移動しても、別体にて移動しても、固定としてもよい。一体とすると移動／可動で分けられる群数が少なくなり、メカ構造が簡素化しやすくなる。また、第３レンズ群Ｌ３と別体にて移動させる場合は特に物体側に凸形状の軌跡にて絞りＳＰを移動させると前玉径の小型化に有利である。また、絞りＳＰを固定とする場合は絞りユニットを移動させる必要がないため変倍の際、駆動させるアクチュエータの駆動トルクを小さく設定でき省電力化の点で有利である。
【００３２】
ズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４を前述の如く移動させることにより第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【００３３】
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。
【００３４】
各実施形態において例えば、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。
【００３５】
尚、広角端と望遠端とは変倍用のレンズ群が機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置した時のズーム位置をいう。
【００３６】
次に各実施形態の光学系の特徴について説明する。
【００３７】
各実施形態では第３レンズ群Ｌ３を物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズと正レンズからなり全体として負の屈折力の接合レンズ３１、両レンズ面が凸面の正レンズとメニスカス形状の負レンズからなり全体として正の屈折力の接合レンズ３２、像側に凸面を向けた正レンズ３３で構成している。各実施形態では第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面を凹面として、第３レンズ群Ｌ３を負の屈折力のレンズが先行する負先行型のレトロフォーカス型のレンズ配置とすることで十分長いバックフォーカスを確保し、プリズム等の光学部品の挿入を可能としている。即ち、物体側に凹面を向けた負レンズ（この負レンズは、単一レンズでも接合レンズでも良い。）、正レンズ（この正レンズは単一レンズでも接合レンズでも良い。）、像側に凸面を向けた正レンズより構成している。これにより前述した効果を得ている。
【００３８】
なお、第３レンズ群Ｌ３の正レンズ成分は二つ以上に分割することで大口径としながら球面収差の発生を抑制している。さらに第３レンズ群Ｌ３の最も像側のレンズ面は像側に凸形状とし、球面収差の発生を抑えている。
【００３９】
また正レンズ３３の像側の面を非球面形状とすることにより第３レンズ群Ｌ３で発生する球面収差をさらに良好に補正するとともに軸外のコマ収差の補正を良好に行っている。
【００４０】
また第３レンズ群Ｌ３を全体として負の屈折力より成る接合レンズと、正の屈折力より成る接合レンズを有するようにして色収差を良好に補正している。このように構成することで軸上色収差を良好に補正しながら、バックフォーカスを十分長く確保することができるレトロフォーカス配置としての負、正の各屈折力配置を強めている。
【００４１】
また各実施形態では第４レンズ群Ｌ４を正レンズ４１、負レンズと正レンズからなる接合レンズ４２とで構成することにより比較的少ないレンズ構成にて色収差の補正と像面の補正を良好に行っている。特に正レンズ４１が非球面を有するようにし、像面彎曲を良好に補正している。さらに接合レンズ４２を構成する正レンズの材料に低分散な硝材を用いることで倍率色収差を良好に補正している。
【００４２】
また高密度の画素を有するデジタルカメラ、ビデオカメラ等のような高解像力が必要な光学系として用いる場合には変倍に伴なう倍率色収差の変動を十分に補正する必要がある。そのためには第２レンズ群Ｌ２は少なくとも３枚の負レンズと１枚の正レンズを有するようにしている。
【００４３】
第２レンズ群Ｌ２を２枚の負レンズで構成して、レンズ全長の短縮のために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を大きくして第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２のズーミングの為の移動量を小さくしようとすると、倍率色収差の補正が困難になる。各実施形態では第２レンズ群Ｌ２を物体側から順に、屈折力の絶対値が物体側に比べ像面側に強い凹面を有するメニスカス形状の負レンズ、負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズ、負レンズで構成することで第２レンズ群Ｌ２の前後の対称性を小さくすることで主点の色消し効果を高め、倍率色収差の補正を効果的に行っている。
【００４４】
各実施形態では、第ｉレンズ群の焦点距離をｆｉ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における該第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３、第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径をＲ３１ａ、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の移動量の絶対値をＭ１とするとき、
１．０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．６ ・・・（１）
０．２ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．５ ・・・（２）
０．９ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．４ ・・・（３）
０．１ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．３ ・・・（４）
０．０２ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．２ ・・・（５）
の条件式の１以上を満足している。
【００４５】
条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定する式である。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱すぎると、特に望遠端におけるレンズ全長が長くなりすぎ小型化が難しくなる。また下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、すなわち第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強すぎると特に望遠端における球面収差が多く発生してくるのでよくない。
【００４６】
条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面の凹面の曲率半径を規定する式である。上限を超えて曲率半径が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３をレトロフォーカスの屈折力配置とする作用が弱まり像面側にプリズム等の光学部材を挿入するために必要なバックフォーカスの確保が難しくなる。また下限を超えて曲率半径が小さくなりすぎると、変倍全域に渡って球面収差が補正過剰となるため良くない。
【００４７】
条件式（３）は第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の関係を規定する式である。上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が第４レンズ群Ｌ４の焦点距離に比べて長くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が増大するためレンズ全長が長くなりすぎ小型化が難しくなる。また下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が第４レンズ群Ｌ４の焦点距離に比べて短くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が短くなりすぎ第４レンズ群Ｌ４が変倍およびフォーカシングのために必要な移動空間を確保するのが難しくなってくる。
【００４８】
条件式（４）は変倍に伴う第１レンズ群Ｌ１の移動量を規定する式である。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｍ１が大きすぎると、第１レンズ群Ｌ１の移動軌跡を決めるカム環の光軸方向の寸法が大きくなり、メカ部材の大型化を招くのがよくない。特に非撮影時に各レンズ群を沈胴させて全長方向の小型化を図るのが難しくなってくる。また下限を越えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さすぎる場合、所望の変倍比を確保するには第２レンズ群Ｌ２の移動量を大きくする必要がある。このようにすると結果的に広角端における第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きくなる。絞りが第３レンズ群Ｌ３の近傍にある場合は広角端における第１レンズ群Ｌ１と絞りとの間隔が増大するため前玉径の大型化を招くためよくない。
【００４９】
条件式（５）は望遠端での第２群と第３群の距離を規定する式である。上限を超えて距離が長すぎると望遠端のレンズ全長が長くなるだけでなく望遠端での絞りと第１群間隔が増大することにより前玉径増大を招くためよくない。下限を超えて距離が短すぎると、第２群と第３群との間に絞りユニットを配置することが困難となりメカレイアウト上問題である。
【００５０】
尚、各実施形態において更に好ましくは、条件式（１）〜（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００５１】
１．１０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．５ ・・・（１ａ）
０．２５ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．４６ ・・・（２ａ）
１．００ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．３０ ・・・（３ａ）
０．１３ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．２５ ・・・（４ａ）
０．０３ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．１５ ・・・（５ａ）
本実施形態のズームレンズは、３ＣＣＤ用の色分解プリズムやＴＴＬファインダー用に光束を分岐させるためのプリズム等の光学部材を挿入することのできる長いバックフォーカスを有し、かつ広角端のレンズ全長および前玉径の小型化を図ることができるので、高画素のデジタルカメラ、ビデオカメラに対応可能である。
【００５２】
次に、本発明の実施形態１〜７に各々対応する数値実施例１〜７を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉとνｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。またｋを離心率、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／[１＋[１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2]1/2]＋Ｂｈ4＋Ｃｈ6
＋Ｄｈ8＋Ｅｈ10
で表示される。但しＲは曲率半径である。また例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０-Z」を意味する。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。ｆは焦点距離、ｆｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。
【００５３】
【外１】
【外２】
【外３】
【外４】
【外５】
【外６】
【外７】
【表１】
次に、数値実施例１〜７のズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ（光学機器）の実施形態について、図３０を用いて説明する。
【００６２】
図３０（ａ）はデジタルスチルカメラの正面図、図３０（ｂ）は側部断面図である。図中、１０はカメラ本体（筐体）、１１は数値実施例１〜７のいずれかのズームレンズを用いた撮影光学系、１２はファインダー光学系、１３はＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。固体撮像素子１３は撮影光学系１１に形成された被写体の像を受けて電気的な情報への変換を行う。電気的な情報に変換された被写体の画像情報は不図示の記憶部に記録される。
【００６３】
このように数値実施例１〜７のズームレンズをデジタルスチルカメラの撮影光学系に適用することで、コンパクトな撮影装置が実現できる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ系全体を小型化し、高い光学性能を有したバックフォーカスの長いズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の広角端におけるレンズ断面図
【図２】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の広角端の収差図
【図３】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の中間のズーム位置の収差図
【図４】 本発明の実施形態１に対応する数値実施例１の望遠端の収差図
【図５】 本発明の実施形態２の広角端におけるレンズ断面図
【図６】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の広角端の収差図
【図７】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の中間のズーム位置の収差図
【図８】 本発明の実施形態２に対応する数値実施例２の望遠端の収差図
【図９】 本発明の実施形態３の広角端におけるレンズ断面図
【図１０】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の広角端の収差図
【図１１】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の中間のズーム位置の収差図
【図１２】 本発明の実施形態３に対応する数値実施例３の望遠端の収差図
【図１３】 本発明の実施形態４の広角端におけるレンズ断面図
【図１４】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の広角端の収差図
【図１５】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の中間のズーム位置の収差図
【図１６】 本発明の実施形態４に対応する数値実施例４の望遠端の収差図
【図１７】 本発明の実施形態５の広角端におけるレンズ断面図
【図１８】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の広角端の収差図
【図１９】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の中間のズーム位置の収差図
【図２０】 本発明の実施形態５に対応する数値実施例５の望遠端の収差図
【図２１】 本発明の実施形態６の広角端におけるレンズ断面図
【図２２】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の広角端の収差図
【図２３】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の中間のズーム位置の収差図
【図２４】 本発明の実施形態６に対応する数値実施例６の望遠端の収差図
【図２５】 本発明の実施形態７の広角端におけるレンズ断面図
【図２６】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の広角端の収差図
【図２７】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の中間のズーム位置の収差図
【図２８】 本発明の実施形態７に対応する数値実施例７の望遠端の収差図
【図２９】 本発明のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図
【図３０】 本発明の光学機器の要部概略図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面
ＳＰ 絞り
ＦＰ フレアーカット絞り
ＩＰ 結像面
Ｇ ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ω 半画角
ｆｎｏ Ｆナンバー
Claims (7)
- 物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズにおいて、広角端に比べ望遠端において、第１レンズ群は物体側に位置し、該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔は大きく、該第２レンズ群と該第３レンズ群の間隔は小さくなり、ズーミングに際して該第４レンズ群は物体側に凸形状もしくはこの一部の軌跡に沿って移動し、該第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、像側に凸面を向けた正レンズより構成され、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における該第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３とするとき、
１．０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ２．６
０．０２ ＜ ｄ２３／ｆｔ ＜ ０．２
の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第３レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径をＲ３１ａ、該第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．２ ＜ Ｒ３１ａ／ｆ３ ＜ ０．５
の条件式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。 - 前記第４レンズ群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、該第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．９ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．４
の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群が広角端から望遠端へのズーミングに際して、光軸上移動する移動量の絶対値をＭ１とするとき、
０．１ ＜ Ｍ１／ｆ１ ＜ ０．３
の条件式を満足することを特徴とする請求項２又は３に記載のズームレンズ - 前記第４レンズ群にてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項２、３又は４に記載のズームレンズ。
- 固体撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
- 請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴とする光学機器。
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