JP4944375B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はズームレンズに関し、例えば、ビデオカメラ、銀塩写真用カメラそしてデジタルスチルカメラ等の撮影レンズに好適なズームレンズに関する。

近年、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、銀塩写真用カメラ等の撮像装置の高機能化にともない、それに用いる撮影光学系としてコンパクトで高解像なズームレンズが要求されている。特に、デジタルカメラやビデオカメラ等に用いるズームレンズとして撮像装置の小型化と撮像素子の高画素化に伴って、高い光学性能を有しかつレンズ系全体が小型のものが要望されている。又、ビデオカメラにおいても、高画質な静止画像を記録することが望まれてきており、高い光学性能でありながら小型なレンズ系が要求されている。

これらの要求に答えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、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、そして正の屈折力の第４レンズ群の４つのレンズ群より成り、第２レンズ群を移動させて変倍を行い、第４レンズ群にて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行う所謂リアフォーカス式の４群ズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。

一般的にリアフォーカス式のズームレンズは、第１レンズ群を移動させてフォーカスを行うズームレンズに比べて、第１レンズ群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易になる。

又近接撮影が可能となり、更に比較的小型軽量のレンズ群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な焦点合わせが出来るという特徴がある。この様な光学系においてズーム比を高倍化しながら小型化を維持しようとすると、ズーミング時の倍率色収差の変動の補正が困難になる。

これに対して４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群の最も像側に負の屈折力のレンズを配置して全体で３枚の負の屈折力のレンズと１枚の正レンズの構成とすることでズーミング時の倍率色収差の補正を良好に行ったズームレンズが知られている（特許文献４，５）。

また４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群の正の屈折力のレンズの材料にアッベ数νｄが２１程度の高分散の硝材を使用して光学系全体の小型化を図ったズームレンズが知られている（特許文献６，７）。

又、リアフォーカス式の４群ズームレンズとして、レンズ系全体の小型化を図りつつ、全変倍範囲及び全物体範囲にわたり高性能化を図ったズームレンズが知られている（特許文献８，９）。
特開平４−４３３１１号公報 特開平５−７２４７２号公報 特開平６−３４８８２号公報 特開平８−８２７４３号公報 特開２０００−８９１１６号公報 特開平８−１６０２９９号公報 特開２０００−１２１９４１号公報 特開平８−３０４７００号公報 特開２００３−２９５０５３号公報

一般にズームレンズにおいて、所定のズーム比を確保しつつ小型化を図るには、各レンズ群の屈折力を強めればズーミングにおける各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ全長の短縮化を図ることができる。

しかしながら、レンズ系全体のレンズ枚数を少なくしつつ、各レンズ群の屈折力を強めるとズーミングに伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲にわたって良好な光学性能を得るのが難しくなってくる。

例えば特許文献６では、変倍用の第２レンズ群を、物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズ、負の屈折力のレンズ、そして正の屈折力のレンズの３つの独立したレンズより構成したズーム比６〜８のズームレンズを開示しているが、レンズ系全体としてのレンズ枚数は、１２枚と多い為、レンズ系全体が大型化する傾向がある。

本発明は、高ズーム比でありながら、多くの画素よりなる固体撮像素子を用いたときにも、十分対応できる高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第２レンズ群は、物体側から像側に順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面で大きい負の屈折力の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズ、物体側の面が凸形状の正の屈折力の第２３レンズより構成され、前記第２２レンズと前記第２３レンズは光軸上で間隔を空けて配置され、前記第３レンズ群は、物体側から像側に順に、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面で大きい正の屈折力の第３１レンズと、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第３２レンズより構成され、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第２３レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々ν２３、Ｎ２３、前記第３１レンズと前記第３２レンズの間隔をＬ３１−３２、前記第３２レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ３２ａ、Ｒ３２ｂとするとき、
ν２３＜２０．０
１．９＜Ｎ２３
−０．２＜ｆ２／ｆｔ＜−０．１
０．０２＜Ｌ３１−３２／ｆｗ＜０．２
１．９５＜Ｒ３２ａ／Ｒ３２ｂ＜２．４
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、高ズーム比でありながら、高い光学性能を有するズームレンズが得られる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図５、図６、図７はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図８、図９、図１０はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図１２、図１３は本発明の実施例２，３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。

図１１は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）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。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に位置している。

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、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。

収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）が機構上光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

各実施例では、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２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｌ４を物体側に凸状の軌跡を有するよう移動させて補正している。

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変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。このように第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間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。

又、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。尚、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３、そして開口絞りＳＰは、ズーム及びフォーカスの為には光軸方向に移動しない。但し、収差補正上必要に応じて移動させてもよい。

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第１１レンズと、正の屈折力の第１２レンズとを接合した接合レンズ、物体側の面が凸面でメニスカス形状の正の屈折力の第１３レンズより成っている。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側に順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面で大きい負の屈折力の第２１レンズＧ２１、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズＧ２２、物体側の面が凸形状の正の屈折力の第２３レンズＧ２３より成っている。又、第２２レンズＧ２２と第２３レンズＧ２３との間は空気であり、光軸上間隔を空けて配置されている。

第２レンズ群Ｌ２をこのように構成することによってズーミングの際に変動する像面湾曲と歪曲等の諸収差を良好に補正している。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側と像側の面が凸形状の正の屈折力の第３１レンズＧ３１と、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第３２レンズＧ３２を有している。

尚、第３レンズ群Ｌ３の構成としては、例えば、物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズを有する３枚構成、あるいはそれ以上の枚数のレンズより構成しても良い。

第４レンズ群Ｌ４は、物体側と像側の面が凸形状の正の屈折力の第４１レンズと、像側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第４２レンズとを接合した接合レンズより成っている。

これによって第４レンズ群Ｌ４でフォーカスするときの収差変動が少なくなるようにしている。

各実施例では以上のように各レンズ群を構成することによって、レンズ系全体を小型化し、簡易なレンズ構成にもかかわらず、全ズーム範囲、又、物体距離全般にわたり高い光学性能を得ている。

次に各実施例の前述した特徴以外の特徴について説明する。以下で説明する各実施例の特徴は、本発明のズームレンズにおいて好ましい要件である。

◎第２３レンズＧ２３の材料のアッベ数と、屈折率を各々ν２３、Ｎ２３とするとき、
ν２３＜２０．０ ‥‥‥（１）
１．９＜Ｎ２３ ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。

各実施例で示したズームタイプの４群ズームレンズは、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に多用されている。この撮像装置に用いられる光学系には小型化及び高ズーム比化が常に求められている。

このズームタイプのズームレンズでは、第２レンズ群Ｌ２は３枚の負の屈折力のレンズと１枚の正の屈折力のレンズの４枚構成またはそれ以上のレンズ枚数で構成されるのが一般的である。

これに対して各実施例では、第２レンズ群Ｌ２の第２３レンズＧ２３の材料に分散の大きな硝材を使用することで第２レンズ群Ｌ２を全体で３枚のレンズ構成としつつ色収差等の諸収差を低減している。

条件式（１）は正の屈折力の第２３レンズＧ２３で色収差の補正を効果的に行うためのもので、この条件式の上限を越えてアッベ数が大きくなると第２レンズ群Ｌ２の色消し効果が弱くなって、高ズーム比化と高性能化を少ないレンズ枚数で両立させるのが困難になる。

条件式（２）は正の屈折力の第２３レンズＧ２３でズーミング時の収差補正を良好に行うためのものであり、これを越えて第２３レンズＧ２３の材料の屈折率が小さくなるとズーミング時におけるコマ収差の変動を良好に補正することが困難になる。

◎第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
−０．２＜ｆ２／ｆｔ＜−０．１ ‥‥‥（３）
なる条件を満足している。

条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切に設定し、光学性能を良好に維持しつつ光学全長の短縮を達成する為のものである。

条件式（３）の上限を越えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎると、ズーミング時の第２レンズ群Ｌ２の移動量は小さくなるが、ペッツバール和が全体に負の方向に大きくなり像面湾曲の補正が困難になるので良くない。逆に条件式（３）の下限を越えると、第２レンズ群Ｌ２のズーミング時の移動量が大きくなって光学系全体が大型化してくる。

◎広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第３１レンズＧ３１と第３２レンズＧ３２との間隔をＬ３１−３２とするとき、
０．０２＜Ｌ３１−３２／ｆｗ＜０．２ ‥‥‥（４）
なる条件式を満足している。

条件式（４）の下限を越えると第３１レンズＧ３１と第３２レンズＧ３２とが物理的に干渉してくるので良くない。逆に上限を越えると無駄な空気間隔が存在するようになり、レンズ全長が長くなり好ましくない。

◎第４レンズ群Ｌ４の望遠端における倍率をβ４Ｔとするとき、
０．４＜｜β４Ｔ｜＜０．５９ ‥‥‥（５）
なる条件を満足している。

条件式（５）は第４レンズ群Ｌ４の望遠端における結像倍率に関し、条件式（５）の範囲に設定することにより結像系に相当する第３レンズ群Ｌ３から第４レンズ群Ｌ４および像面ＩＰまでの長さを短縮している。上限値を越えるとバックフォーカスが短くなりすぎて、像面に配置したＣＣＤ等の光学部材と干渉してくるので良くない。逆に下限値を超えるとバックフォーカスが長くなりすぎてレンズ全長の大型化を招く。

◎第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とするとき、
０．９＜ｆ３／ｆ４＜１．４ ‥‥‥（６）
なる条件を満足している。

条件式（６）は全系の小型化を図るための第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の屈折力の適切な比率を表している。特にバックフォーカスを確保するためのものである。

条件式（６）の下限値を越えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱くなると、フォーカスのための移動量が大きくなり、第３レンズ群Ｌ３と干渉してくる。またバックフォーカスも大きくなってくる。逆に上限値を越えると第３レンズ群Ｌ３から射出する光束が大きくなり、第４レンズ群Ｌ４が大型化してくる。

◎第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とするとき、
０．３６＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．５３ ‥‥‥（７）
なる条件を満足している。

条件式（７）はズーミングに際して移動する第２，第４レンズ群Ｌ２，Ｌ４の屈折力の比率を規定するものである。この範囲を逸脱するとレンズ系が大型化して好ましくない。

◎第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、無限遠物体に合焦しているときの広角端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔をＤ３４ｗとするとき、
０．２＜Ｄ３４ｗ／ｆ４＜０．４４４ ‥‥‥（８）
なる条件を満足している。

条件式（８）は第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔を最適し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の結像系を小型化するための条件である。特に間隔を短くすると共にバックフォーカスも短縮し、小型化を図る為の条件である。条件式（８）の上限値を越えて第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなると、レンズ全体が大型化してくる。逆に下限値を越えて第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなると第４レンズ群Ｌ４が移動する際の収差変動が大きくなり、レンズ間隔を短くすると第４レンズ群Ｌ４のフォーカシングにおける移動量を確保できず近距離撮影が困難になる。

◎第３２レンズＧ３２の物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ３２ａ，Ｒ３２ｂとするとき、
１．９５＜Ｒ３２ａ／Ｒ３２ｂ＜２．４ ‥‥‥（９）
なる条件を満足している。

条件式（９）は第３レンズ群Ｌ３の第３２レンズＧ３２のレンズ形状を限定したものである。第３レンズ群Ｌ３は望遠タイプとして主点位置を物体側に移動することで第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の実間隔を短くして小型化を図っている。条件式（９）の上限値を越えて第３レンズ群Ｌ３の主点位置が物体側に寄りすぎると第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が短くなりすぎ、フォーカスのために移動する第４レンズ群の移動量を確保することが困難となってくる。逆に下限値を越えると第３２レンズＧ３２の屈折力が弱くなり、第３レンズ群Ｌ３を望遠タイプにして小型化をするのが難しくなってくる。

◎第２２レンズＧ２２と第２３レンズＧ２３の光軸上の間隔をＬ２２−２３とするとき、
０．０８＜Ｌ２２−２３／ｆｗ＜０．５４‥‥‥（１０）
なる条件を満足している。

条件式（１０）は第２レンズ群Ｌ２中の第２２レンズＧ２２と第２３レンズＧ２３の間隔を最適にして、小型化を図る条件である。条件式（１０）の上限値を越えてレンズの間隔が大きくなると、第２レンズ群Ｌ２の全長が長くなり、所定のズーム比を得るために移動するスペースが少なくなり、高ズーム比化が困難となってくる。逆に下限値を越えてレンズの間隔が短くなると、第２２レンズＧ２２と第２３レンズＧ２３で構成される空気レンズの作用が弱くなり、収差補正に有効に利用できなくなってくるので好ましくない。

◎第３２レンズＧ３２の物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ３２ａ，Ｒ３２ｂとするとき、
０．３２＜（Ｒ３２ａ−Ｒ３２ｂ）／（Ｒ３２ａ＋Ｒ３２ｂ）＜０．４５‥‥（１１）
なる条件を満足している。

条件式（１１）は第３２レンズＧ３２のレンズ形状を限定して第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の小型化を図るためのものである。上限値を越えると第３レンズ群Ｌ３の主点位置が物体側に寄りすぎて第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が短くなりすぎる。逆に下限値を越えると第３２レンズＧ３２の屈折力が弱くなり第３レンズ群Ｌ３の小型化が困難となってくる。

更に好ましくは、条件式（１）〜（１１）の数値条件を次の如く設定するのが良い。

ν２３＜１９ ‥‥‥（１ａ）
１．９１＜Ｎ２３ ‥‥‥（２ａ）
−０．１８＜ｆ２／ｆｔ＜−０．１０５ ‥‥‥（３ａ）
０．０３＜Ｌ３１−３２／ｆｗ＜０．１８ ‥‥‥（４ａ）
０．４２＜｜β４Ｔ｜＜０．５７ ‥‥‥（５ａ）
１．１＜ｆ３／ｆ４＜１．３５ ‥‥‥（６ａ）
０．３６５＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．５０ ‥‥‥（７ａ）
０．３＜Ｄ３４ｗ／ｆ４＜０．４４ ‥‥‥（８ａ）
１．９７＜Ｒ３２ａ／Ｒ３２ｂ＜２．３ ‥‥‥（９ａ）
０．１＜Ｌ２２−２３／ｆｗ＜０．４ ‥‥‥（１０ａ）
０．３２５＜（Ｒ３２ａ−Ｒ３２ｂ）／（Ｒ３２ａ＋Ｒ３２ｂ）＜０．４０
‥‥‥（１１ａ）
以下に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、Ｒｉは第ｉ番目の面（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、νｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。また、数値実施例１〜３では最も像側の４つの面は光学ブロックＧに相当する平面である。非球面形状は光軸からの高さ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、

で表される。

但しＲは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ａ′，Ｂ，Ｂ′，Ｃ，Ｃ′，Ｄ，Ｄ′は非球面係数である。

又、［ｅ−Ｘ］は「×１０^−Ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。

数値実施例 １
ｆ＝１〜 13.71 Ｆｎｏ＝ 1.85 〜 3.21 ２ω＝50.7° 〜 4.0°

R 1 = 12.656 D 1 = 0.26 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 5.727 D 2 = 0.79 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = -91.792 D 3 = 0.05
R 4 = 4.897 D 4 = 0.50 N 3 = 1.712995 ν 3 = 53.9
R 5 = 10.995 D 5 = 可変
R 6 = 12.076 D 6 = 0.20 N 4 = 1.834807 ν 4 = 42.7
R 7 = 1.265 D 7 = 0.49
R 8 = -4.355 D 8 = 0.18 N 5 = 1.804000 ν 5 = 46.6
R 9 = 4.355 D 9 = 0.18
R10 = 2.964 D10 = 0.34 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 18.597 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 0.21
R13 = 2.073 D13 = 0.86 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -5.233 D14 = 0.13
R15 = 4.615 D15 = 0.18 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 2.125 D16 = 可変
R17 = 3.490 D17 = 0.74 N 9 = 1.517417 ν 9 = 52.4
R18 = -1.507 D18 = 0.16 N10 = 1.805181 ν10 = 25.4
R19 = -2.694 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 0.19 N11 = 1.544000 ν11 = 70.0
R21 = ∞ D21 = 0.32 N12 = 1.514000 ν12 = 60.0
R22 = ∞ D22 = 0.18 N13 = 1.500000 ν13 = 60.0
R23 = ∞

＼焦点距離 1.00 6.91 13.71
可変間隔＼
D 5 0.17 4.29 5.08
D11 5.49 1.36 0.58
D16 1.74 0.89 2.02
D19 1.27 2.12 0.99

非球面係数
R13 ｋ=-7.53095e-01 Ａ'=3.16310e-04 Ｂ'=-1.36836e-03

R14 ｋ=-1.96084e+01 Ａ'=6.80345e-05 Ｂ'=-3.36851e-04


数値実施例 ２
ｆ＝１〜 13.49 Ｆｎｏ＝ 1.85 〜 3.17 ２ω＝50.8° 〜 4.0°

R 1 = 11.172 D 1 = 0.26 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 4.597 D 2 = 0.88 N 2 = 1.772499 ν 2 = 49.6
R 3 = 123.745 D 3 = 0.05
R 4 = 4.667 D 4 = 0.50 N 3 = 1.772499 ν 3 = 49.6
R 5 = 10.269 D 5 = 可変
R 6 = 4.741 D 6 = 0.20 N 4 = 1.806100 ν 4 = 40.7
R 7 = 1.150 D 7 = 0.58
R 8 = -3.233 D 8 = 0.18 N 5 = 1.696797 ν 5 = 55.5
R 9 = 3.233 D 9 = 0.15
R10 = 2.536 D10 = 0.33 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = 8.859 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 0.21
R13 = 2.028 D13 = 0.92 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -5.806 D14 = 0.04
R15 = 4.175 D15 = 0.18 N 8 = 1.846660 ν 8 = 23.9
R16 = 2.087 D16 = 可変
R17 = 3.400 D17 = 0.59 N 9 = 1.583126 ν 9 = 59.4
R18 = -1.784 D18 = 0.16 N10 = 1.846660 ν10 = 23.9
R19 = -3.027 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 0.19 N11 = 1.544000 ν11 = 70.0
R21 = ∞ D21 = 0.32 N12 = 1.514000 ν12 = 60.0
R22 = ∞ D22 = 0.18 N13 = 1.500000 ν13 = 60.0
R23 = ∞

＼焦点距離 1.00 6.62 13.49
可変間隔＼
D 5 0.17 3.68 4.35
D11 4.64 1.13 0.46
D16 1.34 0.91 2.17
D19 1.27 1.69 0.43

非球面係数
R7 ｋ=1.14069e-01 Ｂ=-6.83904e-03 Ｃ=-5.70802e-03 Ｄ=-2.16806e-03

R13 ｋ=-7.49183e-01 Ｂ'=-3.91630e-03

R14 ｋ=-2.64381e+01 Ｂ'=-2.62914e-03

R17 ｋ=7.98687e-01 Ｂ=-7.83348e-03 Ｃ=-5.51005e-03 Ｄ=2.31858e-03


数値実施例 ３
ｆ＝１〜 13.64 Ｆｎｏ＝ 1.85 〜 2.98 ２ω＝50.7° 〜 4.0°

R 1 = 12.352 D 1 = 0.26 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 6.103 D 2 = 0.79 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 3 = -142.959 D 3 = 0.05
R 4 = 5.123 D 4 = 0.49 N 3 = 1.696797 ν 3 = 55.5
R 5 = 10.811 D 5 = 可変
R 6 = 9.129 D 6 = 0.20 N 4 = 2.003300 ν 4 = 28.3
R 7 = 1.505 D 7 = 0.45
R 8 = -3.760 D 8 = 0.18 N 5 = 1.719995 ν 5 = 50.2
R 9 = 3.760 D 9 = 0.24
R10 = 3.629 D10 = 0.36 N 6 = 1.922860 ν 6 = 18.9
R11 = -20.279 D11 = 可変
R12 = 絞り D12 = 0.21
R13 = 2.166 D13 = 0.93 N 7 = 1.583126 ν 7 = 59.4
R14 = -5.421 D14 = 0.17
R15 = 4.457 D15 = 0.18 N 8 = 1.805181 ν 8 = 25.4
R16 = 2.079 D16 = 可変
R17 = 3.751 D17 = 0.65 N 9 = 1.666718 ν 9 = 48.3
R18 = -1.568 D18 = 0.16 N10 = 1.846660 ν10 = 23.9
R19 = -3.943 D19 = 可変
R20 = ∞ D20 = 0.19 N11 = 1.544000 ν11 = 70.0
R21 = ∞ D21 = 0.32 N12 = 1.514000 ν12 = 60.0
R22 = ∞ D22 = 0.18 N13 = 1.500000 ν13 = 60.0
R23 = ∞


＼焦点距離 1.00 6.60 13.64
可変間隔＼
D 5 0.17 4.64 5.50
D11 5.79 1.32 0.47
D16 1.54 1.06 2.25
D19 1.11 1.58 0.40

非球面係数
R13 ｋ=-1.10007e+00 Ｂ'=-1.57956e-03 Ｃ'=-2.33305e-03 Ｄ'=-2.94466e-04

R14 ｋ=-1.27606e+01 Ｂ'=-4.23042e-03 Ｃ'=-2.38351e-03 Ｄ'=6.63361e-05

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施例を図１１を用いて説明する。

図１１において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）、１３は撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。

本発明のズームレンズは、デジタルスチルカメラにも同様に適用することができる。

このように本発明のズームレンズをビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 実施例１のズームレンズの広角端における諸収差図 実施例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図 実施例１のズームレンズの望遠端における諸収差図 実施例２のズームレンズの広角端における諸収差図 実施例２のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図 実施例２のズームレンズの望遠端における諸収差図 実施例３のズームレンズの広角端における諸収差図 実施例３のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図 実施例３のズームレンズの望遠端における諸収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 本発明のズームレンズの実施例２の広角端におけるレンズ断面図 本発明のズームレンズの実施例３の広角端におけるレンズ断面図

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
ＳＰ 開口絞り
Ｇ ガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面

Claims (9)

1. 物体側より像側へ順に、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、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第２レンズ群は、物体側から像側に順に、屈折力の絶対値が物体側の面に比べ像側の面で大きい負の屈折力の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の屈折力の第２２レンズ、物体側の面が凸形状の正の屈折力の第２３レンズより構成され、前記第２２レンズと前記第２３レンズは光軸上で間隔を空けて配置され、前記第３レンズ群は、物体側から像側に順に、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側の面で大きい正の屈折力の第３１レンズと、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力の第３２レンズより構成され、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第２３レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々ν２３、Ｎ２３、前記第３１レンズと前記第３２レンズの間隔をＬ３１−３２、前記第３２レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ３２ａ、Ｒ３２ｂとするとき、
   ν２３＜２０．０
   １．９＜Ｎ２３
   −０．２＜ｆ２／ｆｔ＜−０．１
   ０．０２＜Ｌ３１−３２／ｆｗ＜０．２
   １．９５＜Ｒ３２ａ／Ｒ３２ｂ＜２．４
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第４レンズ群の望遠端における倍率をβ４Ｔとするとき、
   ０．４＜｜β４Ｔ｜＜０．５９
   なる条件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。
3. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
   ０．９＜ｆ３／ｆ４＜１．４
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
   ０．３６＜｜ｆ２／ｆ４｜＜０．５３
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔をＤ３４ｗとするとき、
   ０．２＜Ｄ３４ｗ／ｆ４＜０．４４４
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第２２レンズと前記第２３レンズの間隔をＬ２２−２３とするとき、
   ０．０８＜Ｌ２２−２３／ｆｗ＜０．５４
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. ０．３２＜（Ｒ３２ａ−Ｒ３２ｂ）／（Ｒ３２ａ＋Ｒ３２ｂ）＜０．４５
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズと、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することを特徴とする撮像装置。