JP5185037B2

JP5185037B2 - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JP5185037B2
Application number: JP2008241398A
Authority: JP
Inventors: 隆鈴木
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Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
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Description

本発明は、例えば銀塩１眼レフカメラやデジタル１眼レフカメラに好適に用いられる広角のズームレンズに関し、例えば広角端の画角が２ω＝７０°を超え、Ｆ値がＦ４からＦ５．６程度の明るさを有し、２．４倍程度の変倍比を有するズームレンズおよびそのズームレンズを備えた撮像装置に関する。

一般に、一眼レフ用の広角ズームレンズは、大きなバックフォーカスを必要とするため、光学系の構成としては光軸方向に非対称性の強いものとなる。そのような構成では、倍率色収差と歪曲収差の悪化をもたらすが、従来、一般的には非球面を用いることで性能を維持している。そのような構成のズームレンズとして、特許文献１ないし３には、物体側から順に、屈折力が負、正、正の３つのレンズ群が配設された３群方式のズームレンズが開示されている。また、特許文献４には、物体側から順に、屈折力が負、負、正、正の４つのレンズ群が配設された４群方式のズームレンズが開示されている。特許文献４に記載のズームレンズは、手振れ補正のために第２レンズ群を光軸に直交する方向に移動させるようになっている。

特許第３５９０８０７号公報特許第３０８１６９８号公報特開２００４−８５６００号公報特開２００７−１５６２３９号公報

一般に、ズームレンズでは変倍時の性能変化が少ないことが望まれている。また、フォーカス群が軽量で操作性が良いことが望まれている。上記した３群方式のズームレンズでは、フォーカシングの際に第１レンズ群全体を繰り出す方式が知られているが、３群方式のズームレンズの場合、第１レンズ群の外径が大きく重量も重くなるので、フォーカシングの際の操作性が悪いという問題がある。そこで、例えば特許文献１に記載のズームレンズのように、近距離物点への合焦を行う際に、正の第２レンズ群を像面方向に移動させるインナーフォーカス方式が提案されている。ここで、さらなる変倍性能の向上とフォーカス性能の向上を図るためには、レンズ群の分割数を増やすことが考えられる。特許文献４には、手振れ補正のためにレンズ群の分割数を４群としたものが開示されているが、変倍性能の向上とフォーカス性能の向上を図る目的でなされたものではない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクト性を維持しつつ、広角で２倍以上の変倍比を有し、変倍時の性能変化が少ない光学系を実現することができるズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、変倍時の性能に加え、フォーカス群が軽量でフォーカス時の性能変化が少ないフォーカス性能に優れたズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。

本発明によるズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する１枚のレンズから構成された第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群とが光軸上で像面方向に移動した後、物体方向に移動すると共に、第３レンズ群と第４レンズ群とが光軸上で物体方向に単調に移動するようになされ、第１レンズ群は、少なくとも１枚の非球面レンズを有し、その非球面レンズは、近軸の屈折力が正の場合には周辺に行くに従って正の屈折力が強くなるような非球面形状を有し、近軸の屈折力が負の場合には周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなるような非球面形状を有するものとされ、かつこの第１レンズ群は、以下の条件式
Ｎ１＞１．７５ ……（２）
ν１＞３３ ……（３Ａ）
（ただし、Ｎ１は第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線に対する屈折率、ν１は第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線におけるアッベ数）
を満足する少なくとも１枚の正レンズを有するものとされたことを特徴とするものである。

本発明によるズームレンズでは、物体側から順に、屈折力が負、負、正、正の４つのレンズ群が配設された４群ズーム方式の構成において、移動方式を最適化し、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群と第２レンズ群とを光軸上で像面方向に移動させた後、物体方向に移動させると共に、第３レンズ群と第４レンズ群とを光軸上で物体方向に単調に移動させる。また、第１レンズ群に少なくとも１枚の非球面レンズを用い、その非球面形状の最適化を行う。これにより、コンパクト性を維持しつつ、広角で２倍以上の変倍比を有し、変倍時の性能変化が少ない光学系を実現する。
そして、さらに、次の好ましい構成を適宜採用して満足することで、変倍時の性能やフォーカス性能を有利なものとする。

本発明によるズームレンズにおいて、近距離物点への合焦は、第２レンズ群を物体側に移動させることにより行うことが好ましい。また、その第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズであることが好ましい。また、その第２レンズ群の負レンズは、物体側の面が、像側の面に比べて曲率半径の絶対値が小さい形状を有していることが好ましい。
これにより、フォーカス群を軽量化できると共に、フォーカス時の性能変化を少なくできる。

また、本発明によるズームレンズにおいて、第３レンズ群は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなり、第４レンズ群は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなることが好ましい。
さらに、以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、ΔＺ３は広角端から望遠端へと変倍する際の第３レンズ群の移動量、ΔＺ４は広角端から望遠端へと変倍する際の第４レンズ群の移動量とする。
０．７＜ΔＺ３／ΔＺ４＜１．１ ……（１）

また、前記屈折率Ｎ１については、下記の条件式
Ｎ１＞１．８ ……（２Ａ）
が満足されていることが望ましい。

また、第１レンズ群を、複数の負レンズと１枚のみの正レンズとで構成しても良い。また、第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズが、両凸レンズであることが好ましい。

また、第４レンズ群は、以下の条件式を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。ただし、ν２は第４レンズ群内の正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
ν２＞７５ ……（４）

また、本発明によるズームレンズにおいて、第１レンズ群と第２レンズ群は、変倍時に一体となって移動するようになされていても良い。

本発明による撮像装置は、本発明によるズームレンズと、このズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備えたものである。
本発明による撮像装置では、本発明の変倍性能またはフォーカス性能の優れた高性能のズームレンズを撮像レンズとして用いて、変倍性能またはフォーカス性能の優れた撮影が行われる。

本発明のズームレンズによれば、物体側から順に、屈折力が負、負、正、正の４つのレンズ群を配設した４群ズーム方式の構成とし、第１レンズ群に適切な非球面を用いつつ、変倍時の移動方式の最適化を行うようにしたので、コンパクト性を維持しつつ、広角で２倍以上の変倍比を有し、変倍時の性能変化が少ない光学系を実現することができる。

さらに、近距離物点への合焦を、第２レンズ群を物体側に移動させることにより行うようにし、その第２レンズ群を、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズで構成するようにした場合には、変倍時の性能に加え、フォーカス群が軽量でフォーカス時の性能変化が少ないフォーカス性能に優れた光学系を実現することができる。

また、本発明の撮像装置によれば、上記本発明の変倍性能またはフォーカス性能の優れた高性能のズームレンズを撮像レンズとして用いるようにしたので、変倍性能またはフォーカス性能の優れた撮影を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図３および図４（Ａ），（Ｂ））のレンズ構成に対応している。なお、図１は広角端（最短焦点距離状態）で無限遠合焦時の光学系配置に対応している。同様にして、後述の第２の数値実施例のレンズ構成に対応する第２の構成例の断面構成を、図２に示す。図１〜図２において、符号Ｒｉは、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお符号Ｄｉについては、変倍または合焦に伴って変化する部分の面間隔Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１３のみ符号を付す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では図１に示した第１の構成例を基本にして説明する。

このズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを備えている。光学的な開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されている。

このズームレンズは、例えばデジタル１眼レフカメラ等に搭載可能である。このズームレンズの像側には、搭載されるカメラの撮影部の構成に応じた部材が配置される。例えば、このズームレンズの結像面（撮像面）Ｓｉｍｇには、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が配置される。撮像素子は、このズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力するものである。少なくとも、このズームレンズと撮像素子とで、本実施の形態における撮像装置が構成される。図示しないが、最終レンズ群（第４レンズ群Ｇ４）と撮像素子との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材が配置されていても良い。例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタなどの平板状の光学部材が配置されていても良い。

図１４は、このズームレンズが適用される撮像装置の一例として、デジタル１眼レフカメラの一例を示している。このデジタル１眼レフカメラは、カメラ本体１と、カメラ本体１の前側に取り付けられた撮影レンズ２とを備えている。カメラ本体１内には、撮影レンズ２によって形成された被写体像に応じた電気信号（撮像信号）を出力するＣＣＤ等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。また、カメラ本体１の裏面側には、撮影した画像を表示するための表示部３が設けられている。このようなデジタル１眼レフカメラにおける撮影レンズ２として、本実施の形態におけるズームレンズが適用される。

なお、本実施の形態に係るズームレンズは、その他にも、ビデオカメラ等の撮影装置にも搭載可能である。また、銀塩１眼レフカメラ等のフィルムカメラにも搭載可能である。

このズームレンズは、広角端から中間へ、さらに望遠端へと変倍させるに従い、各レンズ群および開口絞りＳｔが、図に実線で示した軌跡を描くように移動する。すなわち、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、光軸上で像面方向に移動した後、物体方向に移動するようになされている。また、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は、光軸上で物体方向に単調に移動するようになされている。このズームレンズでは、主に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変わることで変倍が行われ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変わることで変倍に伴う像面変動の補正が行われるようになっている。

また、このズームレンズにおいて、近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体側に移動させることにより行うようになっている。

なお、図１の第１の構成例では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は変倍時には互いに独立して移動するようになっている。すなわち、変倍時には第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔Ｄ６が変動する。一方、図２の第２の構成例では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は変倍時には一体的に移動するようになっている。すなわち、変倍時には第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔Ｄ６は一定に保たれる。
また、いずれの構成例も、開口絞りＳｔは第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動するようになっている。

このズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、複数の負レンズと１枚以上の正レンズとからなることが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも１枚の非球面レンズを有していることが好ましい。そして、その非球面レンズは、近軸の屈折力が正の場合には周辺に行くに従って正の屈折力が強くなるような非球面形状を有していることが好ましい。近軸の屈折力が負の場合には周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなるような非球面形状を有していることが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１内の最も高い屈折率を持つ正レンズが、両凸レンズであることが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、以下の条件式を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。ただし、Ｎ１は第１レンズ群Ｇ１内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線に対する屈折率、ν１は第１レンズ群Ｇ１内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
Ｎ１＞１．７５ ……（２）
ν１＞２８ ……（３）

図１に示した構成例では、第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた２枚の負レンズＬ１１，Ｌ１２と、１枚の両凸レンズＬ１３とからなる。両凸レンズＬ１３が、上記条件式（１），（２）を満足している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズＬ２１であることが好ましい。また、その第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ２１は、物体側の面が、強い凹面を物体側に向けた形状（物体側の面が、像側の面に比べて曲率半径の絶対値が小さい形状）を有していることが好ましい。

本発明によるズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなることが好ましい。さらに、以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、ΔＺ３は広角端から望遠端へと変倍する際の第３レンズ群Ｇ３の移動量、ΔＺ４は広角端から望遠端へと変倍する際の第４レンズ群Ｇ４の移動量とする。
０．７＜ΔＺ３／ΔＺ４＜１．１ ……（１）

また、第４レンズ群Ｇ４は、以下の条件式を満足する少なくとも１枚の正レンズを有することが好ましい。ただし、ν２は第４レンズ群Ｇ４内の正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
ν２＞７５ ……（４）

図１に示した構成例では、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正レンズＬ３１と、負レンズＬ３２と、正レンズＬ３３との接合レンズの構成とされている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正レンズＬ４１と、負レンズＬ４２と、正レンズＬ４３および負レンズＬ４４からなる接合レンズと、正レンズＬ４５とで構成されている。

次に、以上のように構成されたズームレンズの作用および効果を説明する。
このズームレンズでは、物体側から順に、屈折力が負、負、正、正の４つのレンズ群が配設された４群ズーム方式の構成において、移動方式を最適化し、広角端から望遠端へと変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを光軸上で像面方向に移動させた後、物体方向に移動させると共に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とを光軸上で物体方向に単調に移動させる。また、第１レンズ群Ｇ１に少なくとも１枚の非球面レンズを用い、その非球面形状の最適化を行う。このように、第１レンズ群Ｇ１に適切な非球面を用いつつ、変倍時の移動方式の最適化を行うことで、コンパクト性を維持しつつ、広角で２倍以上の変倍比を有し、変倍時の性能変化が少ない光学系を実現している。

また、近距離物点への合焦を、第２レンズ群Ｇ２を物体側に移動させることにより行うようにし、その第２レンズ群Ｇ２を、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズで構成するようにしたことで、フォーカス群を軽量化できると共に、フォーカス時の性能変化が少ないフォーカス性能に優れた光学系を実現している。

このズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変わることで変倍に伴う像面変動の補正が行われる。上記条件式（１）は、それら第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との変倍時の移動量に関する。条件式（１）の下限を下回ると、広角端でのレンズ全長が大きくなるので好ましくない。上限を上回ると、広角端と望遠端での像面変動の補正が十分でなくなるので好ましくない。
ここで、より小型化と像面変動の補正を良好に行うためには、上記条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１Ａ）で示す範囲であることが望ましい。
０．８＜ΔＺ３／ΔＺ４＜０．９ ……（１Ａ）

上記条件式（２），（３）は、第１レンズ群Ｇ１内の正レンズの適切な屈折率およびアッベ数の条件に関する。上記条件式（２）の下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難となるので好ましくない。上記条件式（３）の下限を下回ると、倍率色収差の補正が困難となるので好ましくない。
ここで、より良好な光学性能を得るために、上記条件式（２），（３）の条件は、以下の条件式（２Ａ），（３Ａ）を満たすことが望ましい。
Ｎ１＞１．８ ……（２Ａ）
ν１＞３３ ……（３Ａ）

上記条件式（４）は、第４レンズ群Ｇ４内の正レンズの適切な屈折率の条件に関する。上記条件式（４）の下限を下回ると、倍率色収差の補正が困難となるので好ましくない。

以上説明したように、本実施の形態に係るズームレンズによれば、第１レンズ群Ｇ１に適切な非球面を用いつつ、変倍時の移動方式の最適化を行うようにしたので、コンパクト性を維持しつつ、広角で２倍以上の変倍比を有し、変倍時の性能変化が少ない光学系を実現することができる。さらに、近距離物点への合焦を、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズＬ２１からなる第２レンズ群Ｇ２を物体側に移動させることにより行うようにしたので、変倍時の性能に加え、フォーカス群が軽量でフォーカス時の性能変化が少ないフォーカス性能に優れた光学系を実現することができる。また、本実施の形態に係るズームレンズを搭載した撮像装置によれば、変倍性能またはフォーカス性能の優れた撮影を行うことができる。

次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例をまとめて説明する。

図３および図４（Ａ），（Ｂ）は、図１に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に図３にはその基本的なレンズデータを示し、図４（Ａ），（Ｂ）にはその他の諸データを示す。図３に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、実施例１に係るズームレンズについて、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝１〜２２）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の値を示す。νｄｊの欄には、物体側からｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数の値を示す。

実施例１に係るズームレンズは、変倍に伴って各レンズ群が光軸上を移動する。また、合焦のために、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を移動する。そのため、各レンズ群の前後の面間隔Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１３の値は可変となっている。図４（Ａ）には、これらの面間隔Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１３の変倍時のデータとして、広角端、中間および望遠端における値を示す。なお、これらの値は、無限遠合焦時の値である。

図４（Ａ）にはまた、諸データとして、広角端、中間および望遠端における全系の近軸焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、画角（２ω）およびＦナンバー（ＦＮＯ．）の値についても示す。

図３のレンズデータにおいて、面番号の左側に付された記号「＊」は、そのレンズ面が非球面形状であることを示す。実施例１に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１内の負レンズＬ１２の像側の面Ｓ４が非球面形状となっている。図３の基本レンズデータには、非球面の曲率半径として、光軸近傍の曲率半径の数値を示している。

図４（Ｂ）には実施例１に係るズームレンズにおける非球面データを示す。非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０^-2」であることを示す。

実施例１に係るズームレンズの非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａ_n，Ｋの値を記す。Ｚは、より詳しくは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
Ｚ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ²・ｈ²）^1/2｝＋ΣＡ_n・ｈⁿ ……（Ａ）
（ｎ＝３以上の整数）
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：離心率
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａ_n：第ｎ次の非球面係数

実施例１に係るズームレンズは、非球面係数Ａ_nとしてＡ₃〜Ａ₂₀までの次数を有効に用いて表されている。

以上の実施例１に係るズームレンズと同様にして、図２に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを実施例２として、図５および図６（Ａ），（Ｂ）に示す。

実施例２に係るズームレンズも、実施例１に係るズームレンズと同様、変倍に伴って各レンズ群が光軸上を移動する。また、合焦のために、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を移動する。そのため、各レンズ群の前後の面間隔Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１３の値は可変となっている。図６（Ａ）には、これらの面間隔Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１３の変倍時のデータとして、広角端、中間および望遠端における値を示す。なお、これらの値は、無限遠合焦時の値である。
なお、実施例２に係るズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は変倍時には一体的に移動する。このため、変倍時における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔Ｄ６の値は一定となっている。

図６（Ａ）にはまた、諸データとして、広角端、中間および望遠端における全系の近軸焦点距離ｆ（ｍｍ）、バックフォーカスＢｆ（ｍｍ）、画角（２ω）およびＦナンバー（ＦＮＯ．）の値についても示す。

図６（Ｂ）には実施例２に係るズームレンズにおける非球面データを示す。なお、実施例２に係るズームレンズについても、実施例１に係るズームレンズと同様の面が非球面形状となっている。

図７には、上述の各条件式に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。図７から分かるように、各条件式について、各実施例の値がその数値範囲内となっている。

図８（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ、実施例１に係るズームレンズにおける広角端での球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）および倍率色収差を示している。図９（Ａ）〜（Ｄ）は中間域における同様の各収差を示し、図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、望遠端における同様の各収差を示している。各収差図には、ｄ線（５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。ＦＮＯ．はＦ値、ωは半画角を示す。

同様に、実施例２に係るズームレンズについての諸収差を図１１（Ａ）〜（Ｄ）（広角端）、図１２（Ａ）〜（Ｄ）（中間域）および図１３（Ａ）〜（Ｄ）（望遠端）に示す。

以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、広角端の画角が２ω＝７０°を超え、かつＦ値がＦ４程度の明るさを有している。また、２．４倍程度の変倍比を有し、各変倍域で諸収差が良好に補正され、全体的に小型化の図られたズームレンズが実現できている。

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。実施例１に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。（Ａ）は実施例１に係るズームレンズにおける、変倍に伴って移動する部分の面間隔等の諸データを示す図であり、（Ｂ）は非球面に関するデータを示す図である。実施例２に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。（Ａ）は実施例２に係るズームレンズにおける、変倍に伴って移動する部分の面間隔等の諸データを示す図であり、（Ｂ）は非球面に関するデータを示す図である。条件式に関する値を各実施例についてまとめて示した図である。実施例１に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例１に係るズームレンズの中間域における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例１に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例２に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例２に係るズームレンズの中間域における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例２に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。本発明の一実施の形態に係る撮像装置としてのカメラの一構成例を示す外観図である。

符号の説明

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、Ｓｔ…開口絞り、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸、Ｓｉｍｇ…像面。

Claims

物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する１枚のレンズから構成された第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
広角端から望遠端へと変倍する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが光軸上で像面方向に移動した後、物体方向に移動すると共に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸上で物体方向に単調に移動するようになされ、
前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の非球面レンズを有し、前記非球面レンズは、近軸の屈折力が正の場合には周辺に行くに従って正の屈折力が強くなるような非球面形状を有し、近軸の屈折力が負の場合には周辺に行くに従って負の屈折力が弱くなるような非球面形状を有し、かつ
前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足する少なくとも１枚の正レンズを有する
ことを特徴とするズームレンズ。
Ｎ１＞１．７５ ……（２）
ν１＞３３ ……（３Ａ）
ただし、
Ｎ１：第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線に対する屈折率
ν１：第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
前記屈折率Ｎ１が以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
Ｎ１＞１．８ ……（２Ａ）
近距離物点への合焦を、前記第２レンズ群を物体側に移動させることにより行うようになされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群は、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズであり、前記負レンズは、
物体側の面が、像側の面に比べて曲率半径の絶対値が小さい形状を有している
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第３レンズ群は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなり、
前記第４レンズ群は、複数の正レンズと１枚以上の負レンズとからなり、
さらに以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．７＜ΔＺ３／ΔＺ４＜１．１ ……（１）
ただし、
ΔＺ３：広角端から望遠端へと変倍する際の第３レンズ群の移動量
ΔＺ４：広角端から望遠端へと変倍する際の第４レンズ群の移動量
とする。
前記第４レンズ群は、以下の条件式を満足する少なくとも１枚の正レンズを有する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ν２＞７５ ……（４）
ただし、
ν２：第４レンズ群内の正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
前記第１レンズ群は、複数の負レンズと１枚のみの正レンズとからなる
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群内の最も高い屈折率を持つ正レンズが、両凸レンズである
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、変倍時に一体となって移動するようになされている
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
を備えたことを特徴とする撮像装置。