JP4687218B2

JP4687218B2 - ズームレンズ

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Publication number: JP4687218B2
Application number: JP2005122326A
Authority: JP
Inventors: 悦郎川上
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: JP2006301262A

Description

本発明は、主にデジタルスチルカメラなどに搭載するためのＣＣＤ（charged coupled device）などのイメージセンサを使用した小型の撮像装置に用いられる高性能な３倍程度のズームレンズに関する。

一時期異常なまでのスピードで繰り広げられていたデジタルスチルカメラに使用されているイメージセンサのいわゆる画素数競争が一段落して、ここ数年デジタルスチルカメラでは、画素数以外での差別化、個性化の傾向にあるといえる。その主流ともいえるのがカメラの小型化の競争であり、中でも普及タイプのいわゆるコンパクトカメラタイプの小型カメラには、「カードサイズ」を謳った製品も多く発売されている。カードサイズを仕様としたカメラでは、正面から見たときの大きさが概ねクレジットカードなどの大きさであることは当然の事ながらカメラ本体の厚さ（薄さ）に関してもインパクトのある薄さにすることが、製品そのものが成功するか否かを左右する重要な要素となる。多くの場合、カメラ本体を薄く設計するために一番の障害となるのが、撮影レンズの光軸方向の寸法である。つまり一般的なカメラの構成要素の配置を取る場合、製品の正面と撮影レンズの光軸とが直交しているため、この光軸の寸法がカメラ本体の厚さを左右する要素となってしまい、製品厚を薄くすることは直接撮影撮影レンズの光軸方向の寸法の短縮を意味し、困難が伴うのである。このため、カードサイズのデジタルスチルカメラの当初の段階では、光軸方向の寸法が少しでも小さくなる条件となる単焦点レンズが採用され、しかもこの問題を解決する手段として、例えば特許文献１に開示されているようなＣＣＤ等のイメージセンサ特有のテレセントリック性の見直しを含めた独自のレンズタイプの創出などの工夫がされて製品化された。しかしながら、カメラへのズームレンズ搭載の要望は強く、その結果として現在では、カードサイズのデジタルスチルカメラにおいても製品の主流はズームレンズ搭載のカメラとなっている（特許文献１参照）。

カードサイズのデジタルスチルカメラに光学系の全長が単焦点レンズの全長に対して、どうしても長くなってしまいがちなズームレンズを搭載しても尚カメラ全体を薄くする技術としては、現在のところ２つの技術に分類ができると考えられる。第１の技術は、例えば特許文献２に開示されているものを代表とするもので、いわゆる屈曲式と呼ばれている技術である。屈曲式は光学系の前玉の前後の近傍にミラー或いはプリズムのような反射要素を設けて、光軸を９０度折り曲げることによってレンズ部分が大きく（厚く）なることを防いでいる。屈曲式の反射要素に関しては、カメラの薄さへの貢献度、光学系としてのスペースのロス、敏感度の問題などから、前述のように、前玉の前後に配置されることが多く、このことが欠点として指摘される一方、沈胴動作などの複雑な構造や、外力が加わる鏡筒が無いため、外部強度に対する機構的な考慮を必要とせず、光学設計的にも光軸方向の全長制限が緩和されるなどの特徴を有している。また、ズーム比が大きくなるほど有効な手段ということも言える。しかしながら屈曲式は技術的には前述のように優れた特徴を有しているが、カメラという製品として評価をすると、外観には鏡筒部分がなく、前玉近傍のレンズしか見ることができず、カメラ用レンズとしての価値観を表現することが難しいという商品企画上での問題点が指摘されている（特許文献２参照）。

第２の技術は、例えば特許文献３に開示されているものを代表とするもので、いわゆるスライディング式と呼ばれる技術である。スライディング式は従来のフィルム使用のコンパクトカメラで採用されて来たズームレンズの沈胴収納方式の発展した技術と言える。この方式は、ズームレンズを構成するレンズ群の一部をレンズ収納時に光軸上よりスライド（シフト）退避し、他の光学素子と干渉しない位置に移動して収納することにより、光軸から移動したレンズ群の厚さの分、収納時の全長を短縮させようとするものである。通常、前群や後群ではなく、中程にあるレンズ群で、機構上有利なレンズ群、或いは光軸方向の寸法が大きいレンズ群を退避させることが多い。この方法での問題点は、複雑な沈胴構造が根本にあり、必要精度の確保や、外力への対応などの従来の沈胴方式の問題点をそのまま受け継ぐ他、特に退避するレンズ群の敏感度を低く設定する必要があり、このことが製造を安定して行うためには重要な要素となる。また、原理的には複数のスライディングを行えば、より製品厚さを薄くすることが出来そうであるが、じつは次に述べる理由により、あまり意味がないことがわかる（特許文献３参照）。

収納状態を沈胴動作にて行うことを前提としたズームレンズ光学系では、各レンズ群の厚さの総和が小さくすることで収納時の全長を短縮する一方、レンズ群とレンズ群の間の空気間隔は広めに取ることで、いわゆる敏感度に配慮するといった設計手法を用いる。従って、スライディング方式のズームレンズでは、スライドする群をのぞいたレンズ群についての、厚さの総和を小さくする設計を行うこととなり、レンズ群間の空気間隔に関してはやはり広めに考慮しないと、生産上成立しないこととなる。従って、光学系の仕様にも関係するが、このような方針で設計された光学系では、収納時の大きさはコンパクトであるが、実際の使用時には収納時の大きさに対して数倍の大きさになってしまう結果となる。通常このような光学系を実現するために、沈胴動作をする鏡筒を幾重にも重ねた構造を採用することになるが、段数を多くすればする程、ズームレンズの前方に配置されるレンズ群に対する配置精度を保障することが困難となる。現在実用上成立する沈胴の段数は概ね３段くらいであり、それ以上の段数のものは、設計は可能であっても、前述の理由で実用上成立しない。したがって、実は、収納時の光学系の全長と、実際の使用時の全長との間には、実は密接な関係があって、沈胴機構の成立する範囲でしか採ることが出来ない。それゆえ、複数のスライディングで収納時の全長を小さくすることは、あまり意味をなさないことが解る。さらに、スライディング方式を採用した場合、薄型化を実現するためにはレンズの収納状態が製品厚さを決定するかの様に考えがちであるが、収納状態でいくら薄くなる光学系を設計することが出来ても、使用状態においての大きさによっては沈胴動作を行う鏡筒を何段も重ねた構造をとることが必須となり、光学系の配置精度を保障することが出来なくなってしまう。すなわち、薄型化の製品厚を達成するためには収納時の光軸方向の寸法が重要であることはもちろんではあるが、このことはズームレンズのレンズ群の一群をスライド移動することで対処できることが多く、むしろ光学設計的な障害となるのは、実使用時の光軸方向の大きさであると言うことが出来るのである。

ゆえに、ズーム比が３倍程度のカードサイズのデジタルスチルカメラの製品では、薄さを優先しながらも、レンズの商品的価値観を表現するために、沈胴方式、或いはスライディング方式を採用した上でいかに、収納時長、使用時長を小さく出来る光学設計解が要望されている。
特開２００２−２２８９２２号公報特開２００４−０５６３６２号公報特開２００４−００４７６５号公報

本発明は、前述した事情に鑑み、３倍程度のズームレンズにおいて、従来の少なくとも２枚の負レンズから成る負のパワーを有する第１レンズ群を負のパワーを有する第１レンズ群とそれに続く弱いパワーの第２レンズ群の独立した２つの群構成に分割することによって、収差補正がより合理的に行うことが可能とし、使用時の全長を短縮することが可能となり、また、収納時においても第１レンズ群と第２レンズ群の間の空気間隔を利用することによって短縮することが出来、これらによりズームレンズおよびそれを用いたカメラを提供することを目的とする。

本発明のズームレンズは物体側より順に、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は全体で負の屈折力を有し、物体側にメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズで構成され、前記第２レンズ群は全体で弱い負または弱い正の屈折力を有し、正の屈折力を有するレンズ（正レンズ）である第２レンズ、負レンズである第３レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第４レンズ、同じく正レンズである第５レンズ、前記第５レンズと接合して配置される負レンズである第６レンズを配して構成され、前記第４レンズ群は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第７レンズを配して構成され、前記第１レンズ群，前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群の位置を移動することにより変倍動作を成しているズームレンズにおいて、前記第１レンズ群のパワーに関して下記条件式（１）を満足しており、前記第２レンズ群のパワーに関して下記条件式（２）を満足しており、さらにレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式（３）を満足していることを特徴とする。（請求項１）
（１）０．３＜ｆ_w／｜ｆ_I｜＜０．６（絶対値はｆ_I＜０のため）
（２）ｆ_w／｜ｆ_II｜＜０．２５（絶対値はｆ_II＜０、
ｆ_II＞０の両方の場合があるのため）
（３）４．０＜ＴＬ／ｆ_w ＜６．５
ただし、
ｆ_w：広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
ｆ_I：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆ_II：第２レンズ群の合成焦点距離
ＴＬ：広角端における第１レンズの物体側面から像面までの距離
（ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離）

条件式（１）は、負のパワーを有する第１レンズ群へのパワーの適切な配分に関するものである。光学系全体の大きさと諸収差を適正に補正するための条件のバランスとなる。上限を越えると、第１レンズ群の負のパワーが大きいことになり、これに伴い第３レンズ群、第４レンズ群の正のパワーを強めなければならず諸収差のバランスを取るのが困難となり性能が低下する。逆に下限を越えると、正パワーの第３レンズ群との空気間隔を大きくとらねばならず光学系全体の大きさが大型化する事となりコンパクト性を損なう結果となる。条件式（２）は、弱い負または弱い正のパワーを有する第２レンズ群へのパワーの適切な配分に関するものである。第２レンズ群は第１レンズ群の移動による色収差を第１レンズ群に呼応して移動し、補正するものであり、パワーとしては小さな値に設定した方が移動による他の収差の変動が小さい。その条件にあたるのが、条件式（２）ということであり、この上限を越えて大きなパワーを負荷すると、変倍動作を行った際の諸収差の変動が大きくなる。条件式（３）は、広角端におけるレンズ全長を規定するものである。すなわち本発明のレンズの小型化に関する尺度となる条件である。上限を越えると収差補正という面では有利である反面、本発明の目的であるコンパクトなズームレンズを提供することが出来なくなる。また、逆に下限を越えると、各レンズのパワーを大きくしなければならず、諸収差の悪化、敏感度の悪化を招き、製造することが事実上困難となる。

また、前記第１レンズ群を構成する前記第１レンズの像側の面が非球面形状を成しており、その曲率半径に関して下記条件式（４）を満足していることが好ましい。（請求項２）
（４）０．７＜ｆ_w／ｒ₂＜１．４
ただし、
ｒ₂：第１レンズの像側の面の曲率半径

条件式（４）は第１レンズに付与される負パワーの条件下で、入射瞳に対してコンセントリックな形状とすることによって、コマ収差、歪曲収差などの軸外収差の発生を抑えるための条件である。すなわち第１レンズは強い負パワーのメニスカス形状となる。条件式（４）の下限を超えるとコマ収差、歪曲収差の発生を充分抑えることが出来ない。逆に上限を超えると収差発生を抑止するためには効果的であるが、メニスカス負レンズの湾曲形状が強くなりすぎ、製造上困難となる。また、歪曲収差や非点収差などの軸外収差を効果的に補正するためには第１レンズの像側の面の形状を非球面形状とするのが良いが、非球面の製造方法としてはガラスモールド非球面、樹脂材料との複合非球面などが良好であるが、特に限定するものではない。

また、前記第２レンズ群を構成する前記第２レンズのパワーに関して下記条件式（５）を満足し、また前記第２レンズ群を構成する前記第２レンズと前記第３レンズの使用材料による分散特性の配分に関して下記条件式（６）を満足していることが好ましい。（請求項３）
（５）０．２５＜ｆ_w／ｆ₂＜０．６
（６）２０＜ν₃−ν₂
ただし、
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ν₃：第３レンズのアッベ数
ν₂：第２レンズのアッベ数

前述のように第２レンズ群は第１レンズ群の移動に伴う色収差の変動を補正する役割を担っており、そのための色収差補正条件に相当するものが条件式（５）及び条件式（６）であり、条件式（５）は色補正に対するパワーを、条件式（６）は第２レンズ群を構成している各レンズの硝子材料の色に対する特性を示している。条件式（５）で下限を越えると、色消し条件が不十分となり、色収差の変化が大きくなり、逆に上限を超えると色収差の補正には有利な条件となるが、コマ収差など他の収差が増大してしまう。同様に条件式（６）で下限を超えると、色消しのための第２レンズ群としてのパワーが過大となり、色収差を除いた単色収差が増大する。

また、前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズのパワーに関して下記条件式（７）を満足し、また前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズ、前記第５レンズおよび前記第６レンズの各レンズの使用材料による分散特性の配分に関して下記条件式（８）を満足していることが好ましい。（請求項４）
（７）０．７＜ｆ_w／ｆ₄＜１．３
（８）１５＜（ν₄＋ν₅）／２−ν₆
ただし、
ｆ₄：第４レンズの焦点距離
ν₄：第４レンズのアッベ数
ν₅：第５レンズのアッベ数
ν₆：第６レンズのアッベ数

条件式（７）は、第３レンズ群の最も物体側に配置される第４レンズのパワーに関しての条件式である。第４レンズのパワーは第１レンズ群のパワーとも関連しているが、球面収差の補正に関しての役割が一番大きく、基本的に球面収差を良好に補正するための条件式と言い換えることも可能である。すなわち条件式において、下限を超えるとコマ収差や非点収差などの軸外収差に関しては補正し易くなるが、球面収差は補正過剰となる。逆に上限を超えると、球面収差は補正不足となり、同時に軸外の収差も良好な補正が困難となる。条件式（８）は、第３レンズ群に使用されている正レンズと負レンズのアッベ数の配分に関するものである。色収差を良好に補正しつつ各収差とのバランスを保持するための条件となる。上限を越えると、すなわち第３レンズ群の各正レンズのアッベ数が大きくなった場合には、それぞれの屈折率は逆に低くなりペッツバール和が大きくなってしまい像面湾曲の補正が不利となる。逆に下限を越えると、色収差の補正のため各レンズのパワーが大きくなり、球面収差およびコマ収差の補正に不利となる。

また、前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズの物体側の面の形状に関して下記条件式（９）を満足し、また前記第３レンズ群の最も物体側に配置される前記第４レンズの物体側面と、前記第３レンズ群において最も像側に配置される前記第６レンズの像側面の形状の相対的な特徴に関して下記条件式（１０）を満足していることが好ましい。（請求項５）
（９）１．１＜ｆ_w／ｒ₇ ＜１．７
（１０）１．０＜ｒ₇／ｒ₁₁ ＜１．６
ただし、
ｒ₇：第４レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ₁₁：第６レンズの像側の面の曲率半径

条件式（９）は、第４レンズ物体側面の形状に関する条件式である。第４レンズ物体側面は開口絞りの直後に配置されるため、球面収差の補正に関して重要な役割を受け持つ。第１レンズ群の負のパワーとも関連して、球面収差を良好に補正するための条件となる。条件式（９）で上限を越えると、コマ収差や非点収差などの軸外の収差に関しては補正し易くなるが、球面収差が補正過剰となる。逆に下限を越えると、球面収差は補正不足となり、同時に軸外の収差も良好な補正が困難となる。条件式（１０）は、第６レンズの像側面の形状に関する条件式である。前記条件式（９）で表現されている第４レンズの物体側面が、第３レンズ群の最も入射側に配置される面であり、この条件式（１０）で表現される第６レンズの像側面は、最も射出側に配置される面となる。すなわち第４レンズの物体側面で発生する適度な負の球面収差、コマ収差を、第６レンズの像側面で正の収差を発生させることにより補正する。したがって上限を超えると、正の球面収差が過大となり、逆に下限を超えると、負の球面収差が過大となり、いずれにせよ球面収差、コマ収差を良好に補正することが出来ない。

さらに、前記第４レンズ群を構成する前記第７レンズのパワーに関して下記条件式（１１）を満足していることが好ましい。（請求項６）
（１１）０．２＜ｆ_w／ｆ_IV＜０．５
ただし、
ｆ_IV：第４レンズ群の合成焦点距離

条件式（１１）は、第４レンズ群の合成焦点距離に関するものである。第４レンズ群は第７レンズ単独で構成されているため第７レンズのパワーに関するものである。デジタルスチルカメラ等のＣＣＤを撮像素子として使用している撮影レンズでは像側のテレセントリック性の制約、及び水晶光学フィルターやカバーガラスなどをＣＣＤ直前に配置するためのバックフォーカス量の要求を満たす必要があるが、第４レンズ群は歪曲収差に関する影響とともにこれらの要求に対しての負担を持たせることとなる。従って、適切なパワーを付与しなければならないが、その範囲が条件式（１１）で示される範囲となる。条件式（１１）の上限を越えると、歪曲収差の悪化を招くと同時に適切なバックフォーカスをとることが出来ず、デジタルスチルカメラの用途では成立しなくなる。逆に下限を越えると良好なテレセントリック性を得る事が出来ずシェーディング等の影響で周辺部での減光が問題となる。

このように本発明によるズームレンズをカメラの撮影レンズとして搭載することにより、光学的ズーム機能を有していながら常に携帯しても苦にならない薄型あるいは小型の、いわゆるカードサイズのカメラを提供する事が可能となる。（請求項７）

本発明によれば、従来の負の屈折力を有する第１レンズ群を第１レンズ群とそれに続く第２レンズ群の独立した２つの群構成に分割することによって、収差補正がより合理的に行うことが可能となり、また、収納時にはより効率良く収納する事も可能で、これによってコンパクトなズームレンズを提供する事が出来る。

以下、本発明に関する具体的な数値実施例について、実施例１から実施例７として説明する。以下の実施例１から実施例７では、物体側より順に、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３及び第４レンズ群ＬＧ４から構成され、前記第１レンズ群ＬＧ１は全体で負の屈折力を有し、物体側にメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズＬ１（第１レンズＬ１の物体側面をＳ１、像側面をＳ２とする。また像側面Ｓ２は樹脂材料を薄膜状に構成した複合非球面形状をしており、その表面をＨＢで表示している）で構成され、前記第２レンズ群ＬＧ２は全体で弱い負または弱い正の屈折力を有し、正の屈折力を有するレンズ（正レンズ）である第２レンズＬ２（第２レンズＬ２の物体側面をＳ３、像側面をＳ４とする）、負レンズである第３レンズＬ３（第３レンズＬ３の物体側面をＳ５、像側面をＳ６とする）を配して構成され、前記第３レンズ群ＬＧ３は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第４レンズＬ４（第４レンズＬ４の物体側面をＳ７、像側面をＳ８とする）、同じく正レンズである第５レンズＬ５（第５レンズＬ５の物体側面をＳ９、像側接合面をＳ１０とする）、前記第５レンズＬ５と接合して配置される負レンズである第６レンズＬ６（第６レンズＬ６の像側面をＳ１１とする）を配して構成され、前記第４レンズ群ＬＧ４は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第７レンズＬ７（第７レンズＬ７の物体側面をＳ１２、像側面をＳ１３とする）を配して構成される。また、前記第４レンズ群ＬＧ４と像面との間には空気間隔をおいて水晶光学フィルターＬＰＦ（水晶光学フィルターＬＰＦの物体側面をＳ１４、像側面をＳ１５とする）及びＣＣＤの撮像部分の保護用としてのカバーガラスＣＧ（カバーガラスＣＧの物体側面をＳ１６、像側面をＳ１７とする）が配されている。通常ＣＣＤなどのイメージセンサを扱う上で必要とされる赤外光のカットは前記水晶光学フィルターＬＰＦの屈折面の一面に赤外反射コーティングを施すことにより対処している。

各実施例において使用している非球面については、周知のごとく、光軸方向にＺ軸、光軸と直交する方向にＹ軸をとるとき、非球面式：
Ｚ＝（Ｙ²／ｒ）〔１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／ｒ）²｝〕
＋Ａ・Ｙ⁴＋Ｂ・Ｙ⁶＋Ｃ・Ｙ⁸＋Ｄ・Ｙ¹⁰＋‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径：ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Ｅとそれに続く数字」は「１０の累乗」を表している。例えば、「Ｅ−４」は１０^-4を意味し、この数値が直前の数値に掛かる。

［実施例１］
本発明のズームレンズの第１実施例について数値例を表１に示す。また図１は、そのレンズ構成図、図２はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第４レンズ群ＬＧ４を物体側に移動して行うが、その為に第４レンズ群ＬＧ４を変倍時にも光軸方向に少量移動可能とし、より良好な収差補正を実現している。

表及び図面中、ｆはレンズ全系の焦点距離（以下左側から広角端、中間域、望遠端における値を示す）、Ｆ_noはＦナンバー、２ωはレンズの全画角、ｂ_fはバックフォーカスを表す。バックフォーカスｂ_fは第４レンズ群ＬＧ４を構成する第７レンズＬ７像側面から像面までの距離の空気換算距離である。また、Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎ_dはｄ線の屈折率、ν_dはｄ線のアッベ数を示す。諸収差図中の球面収差図におけるｄ、ｇ、Ｃはそれぞれの波長における収差曲線である。またＳ．Ｃ．は正弦条件を示している。非点収差図におけるＳはサジタル、Ｍはメリディオナルを示している。

［実施例２］
本発明のズームレンズの第２実施例について数値例を表２に示す。また図３は、そのレンズ構成図、図４はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第４レンズ群ＬＧ４を物体側に移動して行うが、その為に第４レンズ群ＬＧ４を変倍時にも光軸方向に少量移動可能とし、より良好な収差補正を実現している。

［実施例３］
本発明のズームレンズの第３実施例について数値例を表３に示す。また図５は、そのレンズ構成図、図６はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第４レンズ群ＬＧ４を物体側に移動して行うが、その為に第４レンズ群ＬＧ４を変倍時にも光軸方向に少量移動可能とし、より良好な収差補正を実現している。

［実施例４］
本発明のズームレンズの第４実施例について数値例を表４に示す。また図７は、そのレンズ構成図、図８はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第４レンズ群ＬＧ４を物体側に移動して行うが、その為に第４レンズ群ＬＧ４を変倍時にも光軸方向に少量移動可能とし、より良好な収差補正を実現している。

［実施例５］
本発明のズームレンズの第５実施例について数値例を表５に示す。また図９は、そのレンズ構成図、図１０はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第１レンズ群ＬＧ１を物体側に移動して行う。したがって第４レンズ群ＬＧ４は変倍時位置固定としている。

［実施例６］
本発明のズームレンズの第６実施例について数値例を表６に示す。また図１１は、そのレンズ構成図、図１２はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第２レンズ群ＬＧ２を物体側に移動して行う。したがって第４レンズ群ＬＧ４は変倍時位置固定としている。

［実施例７］
本発明のズームレンズの第７実施例について数値例を表７に示す。また図１３は、そのレンズ構成図、図１４はその諸収差図である。本実施例における光学系の有限距離の物体に対する焦点調節は第２レンズ群ＬＧ２を物体側に移動して行う。したがって第４レンズ群ＬＧ４は変倍時位置固定としている。

次に実施例１から実施例７に関して条件式（１）から条件式（１１）に対応する値を、まとめて表８に示す。

表８から明らかなように、実施例１から実施例７の各実施例に関する数値は条件式（１）から（１１）を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。

本発明によるズームレンズの第１実施例のレンズ構成図第１実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第２実施例のレンズ構成図第２実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第３実施例のレンズ構成図第３実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第４実施例のレンズ構成図第４実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第５実施例のレンズ構成図第５実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第６実施例のレンズ構成図第６実施例のレンズの諸収差図本発明によるズームレンズの第７実施例のレンズ構成図第７実施例のレンズの諸収差図

Claims

物体側より順に、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群は全体で負の屈折力を有し、物体側にメニスカス形状で負の屈折力を有するレンズ（以下負レンズ）である第１レンズで構成され、前記第２レンズ群は全体で弱い負または弱い正の屈折力を有し、正の屈折力を有するレンズ（正レンズ）である第２レンズ、負レンズである第３レンズを配して構成され、前記第３レンズ群は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第４レンズ、同じく正レンズである第５レンズ、前記第５レンズと接合して配置される負レンズである第６レンズを配して構成され、前記第４レンズ群は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第７レンズを配して構成され、前記第１レンズ群，前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群の位置を移動することにより変倍動作を成しているズームレンズにおいて、前記第１レンズ群のパワーに関して下記条件式（１）を満足しており、前記第２レンズ群のパワーに関して下記条件式（２）を満足しており、さらにレンズ全系の光軸方向の寸法に関して下記条件式（３）を満足していることを特徴とするズームレンズ。
（１）０．３＜ｆ_w／｜ｆ_I｜＜０．６（絶対値はｆ_I＜０のため）
（２）ｆ_w／｜ｆ_II｜＜０．２５（絶対値はｆ_II＜０、
ｆ_II＞０の両方の場合があるのため）
（３）４．０＜ＴＬ／ｆ_w ＜６．５
ただし、
ｆ_w：広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
ｆ_I：第１レンズ群の合成焦点距離
ｆ_II：第２レンズ群の合成焦点距離
ＴＬ：広角端における第１レンズの物体側面から像面までの距離
（ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離）
前記第１レンズ群を構成する前記第１レンズの像側の面が非球面形状を成しており、その曲率半径に関して下記条件式（４）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（４）０．７＜ｆ_w／ｒ₂＜１．４
ただし、
ｒ₂：第１レンズの像側の面の曲率半径
前記第２レンズ群を構成する前記第２レンズのパワーに関して下記条件式（５）を満足し、また前記第２レンズ群を構成する前記第２レンズと前記第３レンズの使用材料による分散特性の配分に関して下記条件式（６）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（５）０．２５＜ｆ_w／ｆ₂＜０．６
（６）２０＜ν₃−ν₂
ただし、
ｆ₂：第２レンズの焦点距離
ν₃：第３レンズのアッベ数
ν₂：第２レンズのアッベ数
前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズのパワーに関して下記条件式（７）を満足し、また前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズ、前記第５レンズおよび前記第６レンズの各レンズの使用材料による分散特性の配分に関して下記条件式（８）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（７）０．７＜ｆ_w／ｆ₄＜１．３
（８）１５＜（ν₄＋ν₅）／２−ν₆
ただし、
ｆ₄：第４レンズの焦点距離
ν₄：第４レンズのアッベ数
ν₅：第５レンズのアッベ数
ν₆：第６レンズのアッベ数
前記第３レンズ群を構成する前記第４レンズの物体側の面の形状に関して下記条件式（９）を満足し、また前記第３レンズ群の最も物体側に配置される前記第４レンズの物体側面と、前記第３レンズ群において最も像側に配置される前記第６レンズの像側面の形状の相対的な特徴に関して下記条件式（１０）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（９）１．１＜ｆ_w／ｒ₇ ＜１．７
（１０）１．０＜ｒ₇／ｒ₁₁ ＜１．６
ただし、
ｒ₇：第４レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ₁₁：第６レンズの像側の面の曲率半径
前記第４レンズ群を構成する前記第７レンズのパワーに関して下記条件式（１１）を満足していることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
（１１）０．２＜ｆ_w／ｆ_IV０．５
ただし、
ｆ_IV：第４レンズ群の合成焦点距離
前記請求項１から前記請求項６のいずれかの１項に記載されるズームレンズを搭載していることを特徴としたカメラ。