JP5274228B2 - 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及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。

近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の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、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。

そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクト（小型）で広画角、高ズーム比（高変倍比）で、しかも高解像力のズームレンズであることが要求されている。

これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ポジティブリード型の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、正の屈折力の第４レンズ群からなる４群ズームレンズが知られている。

これらのタイプの４群ズームレンズでは、第１レンズ群により結像された像を、第２レンズ群以降のレンズ群を移動させて拡大又は縮小することでズーミングを行っている。

この４群ズームレンズにおいて第１レンズ群を１枚の負レンズと１枚の正レンズより構成した簡易な構成のズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。

又、この４群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を負レンズと正レンズとを接合した接合レンズとし、更に第２レンズ群を３枚の負レンズと１枚の正レンズで構成した４群ズームレンズが知られている（特許文献４、５）。
特開２００７−２４０７４７号公報 特開２００５−２４２１１６号公報 特開２００６−２３５０６２号公報 特開２００６−３０８６４９号公報 特開２０００−３４７１０２号公報

近年、撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比（高変倍比）、広画角で、かつレンズ系全体が小型であることが要求されている。

一般に所定のズーム比を確保しつつズームレンズ全体を小型にするためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。

しかしながら、このようなズームレンズは、各レンズ面の屈折力の増加に伴いレンズ肉厚が増すと同時に諸収差の補正が困難になってくる。

前述した４群ズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして各レンズ群のズーミングに伴う移動条件を適切に設定することが重要となる。

特にズーミングに伴う各レンズ群の移動条件、そして第１レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）と第１レンズ群を構成する各レンズのレンズ構成等を適切に設定することが重要となってくる。

これらの構成を適切に設定しないと、高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。

本発明は高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られ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、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第３レンズ群は物体側に移動し、前記第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズと、正の屈折力の第２レンズとを接合した接合レンズからなり、前記第２レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、前記第１レンズの材料のｄ線における屈折率をＮｄ１ａ、アッベ数をνｄ１ａ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
νｄ１ａ＜２３．８
Ｎｄ１ａ＞０．０１８６×νｄ１ａ＋１．５９４
０．１０＜｜ｆ２／ｆ１｜＜０．２５
なる条件式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、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズが得られる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

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レンズ群を有している。

ズーミングに際し各レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動している。

また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上（光軸の方向に）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。

尚、本発明においては、第１レンズ群の物体側又は第４レンズ群の像側の少なくとも一方に屈折力のあるレンズ群を配置しても良い。

図１は、参考例１のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図２〜図４はそれぞれ参考例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間焦点距離（中間のズーム位置）、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。

図５は、参考例２のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図６〜図８はそれぞれ参考例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図９は、実施例１のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図１０〜図１２はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図１３は、実施例２のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。図１４〜図１６はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図１７は本発明のズームレンズを備えるカメラ（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ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。

レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

Ｌ１は正の屈折力（光学的パワ−＝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の物体側に配置されている。ＦＳはフレアーカット絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の像側又は第２レンズ群Ｌ２の物体側の少なくとも一方に配置されている。

Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター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）の撮像面が置かれる。

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。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。

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）が機構上光軸上を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、矢印のように各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が移動している。

各実施例のズームレンズは、正・負・正・正の屈折力のレンズ群を配置した４群ズームレンズである。ポジティブリード型のズームタイプを用い、全系の小型化と高ズーム比化を容易に達成している。

各実施例ではズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置する様に移動させている。これにより広角端におけるレンズ全長を小型に維持しつつ、大きなズーム比（変倍比）が得られるようにしている。

また、画角の大きい広角端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群を接近させることで前玉径の増大を防いでいる。レンズ径が大きくなる第１レンズ群Ｌ１の第１レンズＧ１１の材料に高屈折率、高分散の材料で構成することにより、広い画角と全系の小型化を達成している。

特に各実施例においては、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を構成する負の屈折力の第１レンズＧ１１に条件式（１）、（２）を満足する高屈折率・高分散の材料を使用している。これにより第１レンズＧ１１と接合を成している正の屈折力の第２レンズＧ１２との材料のアッベ数差を大きくして、第１レンズ群Ｌ１の全体の薄型化を実現している。

この効果により、前玉から絞りＳＰ面までの距離が短くなり、前玉径の縮小の効果も得られ、全系のコンパクト化を容易に達成している。

次に各参考例及び各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。図１の参考例１では、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１を像側へ移動させた後、物体側へ移動させている。即ち第１レンズ群Ｌ１は、像側へ凸状の軌跡（像側に凸の軌跡）を描いて（像側へ凸の曲線に沿って）移動している。

第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動している。第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動している。第４レンズ群Ｌ４は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように物体側に凸状の軌跡で（物体側に凸の曲線に沿って）移動している。

このとき、広角端に比べて望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。

開口絞りＳＰとフレアーカット絞りＦＳはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動している。

また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上（光軸の方向に）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との間の空気間隔の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に設定している。

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。

図５の参考例２において、各レンズ群の開口絞りＳＰ、フレアーカット絞りＦＳのズーミング及びフォーカスに際しての移動軌跡は参考例１と同じである。

図９の実施例１において、第１、第２、第４レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４のズーミング及びフォーカスに際しての移動軌跡は参考例１と同じである。

第３レンズ群Ｌ３は広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側へ移動している。

このとき、広角端に比べて望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。

開口絞りＳＰは広角端から望遠端へのズーミングに際して他のレンズ群と独立に物体側へ移動している。

フレアーカット絞りＦＳはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３又は第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動している。

図１３の実施例２において各レンズ群、開口絞りＳＰ、フレアーカット絞りＦＳのズーミング及びフォーカスに際しての移動軌跡は実施例１と同じである。

各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は物体側より像側へ順に配列された負の屈折力の第１レンズＧ１１と、正の屈折力の第２レンズＧ１２とを接合した接合レンズからなっている。

第１レンズＧ１１の材料のｄ線における屈折率をＮｄ１ａ、アッベ数をνｄ１ａとする。

このとき
νｄ１ａ＜２３．８ ・・・（１）
Ｎｄ１ａ＞０．０１８６×νｄ１ａ＋１．５９４ ・・・（２）
なる条件式を満足している。

次に、条件式（１）および（２）の技術的意味について説明する。

条件式（１）および（２）は、第１レンズ群Ｌ１を構成する負の屈折力の第１レンズＧ１１の材料の屈折率Ｎｄ１ａおよびアッベ数νｄ１ａとの関係を規定する式である。

アッベ数νｄ１ａが条件式（１）の表す領域の上限値を超えて大きくなると第１レンズＧ１１と接合関係にある第２レンズＧ１２との材料のアッベ数差が小さくなる。第１レンズ群Ｌ１のパワーを維持した時、第１レンズＧ１１と第２レンズＧ１２の個々のパワーとレンズ面の曲率が強まる。

そうすると、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差と軸上色収差が大きくなりすぎ、第１レンズ群Ｌ１において球面収差と軸上色収差の補正が不足してくる。さらに、レンズ面の曲率が強まることで、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚みが増し、レンズ全長が長くなり、前玉径も増大し、全系のコンパクト化が困難になる。

また屈折率Ｎｄ１ａが、条件式（２）の表す領域の下限値を超えて小さくなると、第１レンズＧ１１のレンズ面の曲率が強くなり、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差と軸上色収差が大きくなりすぎる。この結果、第１レンズ群Ｌ１において球面収差と軸上色収差の補正が不足してくる。

さらに、第１レンズＧ１１のレンズ面の曲率が強まることから、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚みが増し、レンズ全長が長くなり、前玉径も増大し、全系のコンパクト化が困難になる。

以上のように各実施例によれば、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり、高性能でかつ全系がコンパクトなズームレンズを得ることができる。

特に高屈折率・高分散の材料を効果的に利用し、広画角、高ズーム比（高変倍比）で、高い光学性能を得られる小型のズームレンズを得ている。

一般に、第１レンズ群Ｌ１で発生した収差量は、レンズ系全体では、第２レンズ群Ｌ２以降の各レンズ群の横倍率の積を乗じた値となる。

そのため、第１レンズ群Ｌ１での残存収差が大きいと、特に高ズーム比（高変倍比）のズームレンズでは望遠端において、レンズ系全体として大きな収差量となり、フレア、解像度劣化、及び色にじみが増大し、画質が劣化してくる。

このため、各実施例において、更に好ましくは以下の諸条件のうち１以上を満足することが望ましい。

広角端と望遠端における第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の位置の差をｍ１とする。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２とする。第１レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１ａとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。

第２レンズ群Ｌ２は、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズを有する。
具体的には、後述する数値実施例１〜４及びレンズ断面図に示すように、次のとおりである。図１の参考例１、図５の参考例２では物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズからなっている。図９の実施例１、図１３の実施例２では物体側から像側へ順に負レンズ、負レンズ、正レンズからなっている。

第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に位置する正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ２ａとする。

このとき、
ｍ１／ｆｗ＞３．０ ・・・（３）
｜ｆＧ１ａ｜／ｆ１ ＞２．０ ・・・（４）
５．０＜ｆ１／ｆｗ＜１０．０ ・・・（５）
０．１０＜｜ｆ２／ｆ１｜＜０．２５ ・・・（６）
−２．０＜ｆ２／ｆｗ＜−０．７ ・・・（７）
νｄ２ａ＜１９．５ ・・・（８）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（３）は広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の変位量を規定した式である。

条件式（３）の下限値を超えると、第１レンズ群Ｌ１のズーミングに伴う移動量が少なくなる。このため、高いズーム比を得るためには、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を強くしなければならなくなり、この結果、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差と軸上色収差が大きくなりすぎ、第１レンズ群Ｌ１において、球面収差と軸上色収差の補正が不足してくる。

さらに、第１レンズＧ１１のレンズ面の曲率が強まることから、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚みが増し、レンズ全長が長くなり、前玉径も増大し、全系のコンパクト化が困難になる。

条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１を構成する負の屈折力の第１レンズＧ１１の焦点距離を規定した式である。

この下限値を超える場合、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１を維持したとき、第１レンズＧ１１、第２レンズＧ１２の各々のレンズのパワーが強まるので第１レンズＧ１１の焦点距離ｆＧ１ａの値は小さくなり条件式（４）の値は小さくなる。このとき、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚みは増大し、全系のコンパクト化が困難になる。

条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定し、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切に設定することで光学系全体の小型化と光学性能のバランスを良好にとるための条件である。

条件式（５）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差と軸上色収差が増えて、良好な結像性能を得ることが困難になる。

また、上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなりすぎると、収差補正には有利となるが、所望のズーム比を得るための第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなると共に前玉径が大きくなるので好ましくない。

条件式（６）は第２レンズ群Ｌ２と第１レンズ群Ｌ１の屈折力の比を規定したものである。

条件式（６）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が弱くなるため、所望のズーム比を得る為の第１レンズ群Ｌ１及び第３レンズ群Ｌ３との間の空気間隔の変化量を大きくする必要が生じる。この結果、光学系が大型化してくるため好ましくない。

また、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が強くなりすぎるため、第２レンズ群Ｌ２内で発生する諸収差を少ないレンズ枚数で補正することが困難となり、レンズ全長が長くなるので好ましくない。

このとき高ズーム比を得るためには、第２レンズ群Ｌ２もしくは第３レンズ群Ｌ３の移動量を大きくする必要が生じ、全系のコンパクト化が困難となる。

条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比に関し、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適切に設定することでレンズ系全体の小型化を図りつつ、光学性能を良好に維持するための条件である。

条件式（７）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が弱くなりすぎるため、所望の変倍をする為の第１レンズ群Ｌ１及び第３レンズ群Ｌ３との間の空気間隔の変化量を大きくとる必要が生じる。この結果、光学系が大型化するため好ましくない。

また、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が強くなりすぎるため、第２レンズ群Ｌ２内で発生する諸収差を少ないレンズ枚数で補正することが困難となり好ましくない。

条件式（８）は第２レンズ群の最も物体側に位置する正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数を規定する式である。

各実施例では、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の正レンズに高分散の材料を使用することで、第１レンズ群Ｌ１で発生した収差と打ち消しあうような関係となり、色収差の低減を効果的に達成している。

条件式（８）の下限を超え、低分散の材料を使用すると、第１レンズ群Ｌ１で残存した軸上色収差を十分に補正するのが困難になる。

尚、本発明において更に好ましくは条件式（１）〜（８）の数値又は数値範囲を次の如く設定するのが良い。

νｄ１ａ＜２３．５ ・・・（１ａ）
Ｎｄ１ａ＞０．０１８６×νｄ１ａ＋１．６１４ ・・・（２ａ）
ｍ１／ｆｗ＞３．２ ・・・（３ａ）
｜ｆＧ１ａ｜／ｆ１ ＞２．５ ・・・（４ａ）
６．０＜ｆ１／ｆｗ＜９．５ ・・・（５ａ）
０．１３＜｜ｆ２／ｆ１｜＜０．２２ ・・・（６ａ）
−１．８０＜ｆ２／ｆｗ＜−１．００ ・・・（７ａ）
νｄ２ａ＜１９．０ ・・・（８ａ）
各実施例のズームレンズは、広角端において残存している歪曲を公知の電子的な収差補正を行うことで、広角端の歪曲収差をより良好に補正しても良い。これによれば、全ズーム領域でさらに高い光学性能を得ることができる。

また、残存した２次スペクトルについても電子的な収差補正を適用しても良く、これによれば２次スペクトルをより良好に補正することができ、全ズーム領域でさらに高い光学性能を得ることができる。

次に本発明の参考例１，２、実施例１，２に対応する数値実施例１〜４を示す。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す。ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数である。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。

非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２を各々非球面係数としたとき

なる式で表している。

又非球面係数の値において、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。数値実施例において最後の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。

画角は半画角（度）で表している。ＢＦはレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算したバックフォーカスである。レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に*を付加して示す。

［数値実施例１］
面データ
面番号 r d nd νd
1 22.970 1.20 2.14352 17.8
2 19.412 3.98 1.77250 49.6
3 66.573 (可変)
4 33.962 0.95 1.88300 40.8
5 7.406 3.30
6 42.340 0.90 1.88300 40.8
7 10.414 2.70
8 -32.227 0.80 1.80400 46.6
9 267.592 0.20
10 18.171 1.80 1.94595 18.0
11 229.649 (可変)
12(絞り) ∞ 0.8
13* 9.011 2.20 1.57135 53.0
14* -23.535 0.20
15 8.050 2.40 1.48749 70.2
16 34.497 0.70 2.00069 25.5
17 6.391 1.46
18 -23.580 1.20 1.48749 70.2
19 -8.935 0.5
20(フレアーカット絞り)∞ (可変)
21 13.392 2.00 1.48749 70.2
22 109.205 (可変)
23 ∞ 1.10 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 1.67568e+000 A 4=-6.15320e-004 A 6=-1.43803e-005
A 8=-1.12883e-006

第14面
K = 8.33449e+000 A 4= 4.65523e-005 A 6=-1.10901e-005
A 8=-7.15697e-007

ズーム比 4.80
広角 中間 望遠
焦点距離 5.31 11.01 25.47
Fナンバー 2.88 3.8 5.14
画角 41.22 22.89 10.34
像高 4.65 4.65 4.65
レンズ全長 54.16 54.92 75.18
BF 9.76 13.75 12.25

d 3 0.3 5.25 16.24
d11 15.98 5.88 2.79
d12 0.8 0.8 0.8
d19 0.5 0.5 0.5
d20 0.84 2.76 16.61
d22 7.83 11.82 10.32
d24 1.2 1.2 1.2

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 48.22
2 4 -7.42
3 13 14.38
4 21 31.1

［数値実施例２］
面データ
面番号 r d nd νd
1 22.811 1.20 2.14352 17.8
2 19.270 4.01 1.77250 49.6
3 66.677 (可変)
4 34.364 0.95 1.88300 40.8
5 7.406 3.30
6 42.340 0.90 1.88300 40.8
7 10.360 2.70
8 -32.418 0.80 1.80400 46.6
9 216.555 0.20
10 18.190 1.80 1.94595 18.0
11 258.918 (可変)
12(絞り) ∞ 0.8
13* 9.022 2.20 1.57135 53.0
14* -23.672 0.20
15 7.989 2.40 1.48749 70.2
16 34.505 0.70 2.00069 25.5
17 6.376 1.46
18 -23.541 1.20 1.48749 70.2
19 -8.880 0.5
20(フレアーカット絞り)∞ (可変)
21 13.348 2.00 1.48749 70.2
22 112.180 (可変)
23 ∞ 1.10 1.51633 64.1
24 ∞ 0.60
25 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 1.71688e+000 A 4=-6.19283e-004 A 6=-1.41082e-005
A 8=-1.16883e-006

第14面
K = 8.22852e+000 A 4= 4.71779e-005 A 6=-1.11150e-005
A 8=-7.17419e-007

ズーム比 4.80
広角 中間 望遠
焦点距離 5.3 11.01 25.46
Fナンバー 2.88 3.8 5.15
画角 41.24 22.89 10.35
像高 4.65 4.65 4.65
レンズ全長 54.02 54.79 75.06
BF 9.75 13.75 12.11

d 3 0.3 5.17 16.05
d11 15.82 5.78 2.79
d12 0.8 0.8 0.8
d19 0.5 0.5 0.5
d20 0.83 2.77 16.79
d22 7.8 11.8 10.17
d25 0.62 0.62 0.62

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.66
2 4 -7.36
3 13 14.35
4 21 30.88

［数値実施例３］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 26.829 1.00 2.19000 16.0
2 22.252 4.53 1.71300 53.9
3 -948.707 2.80
4 70.168 (可変)
5 -1254.050 0.80 1.88300 40.8
6 7.695 3.05
7 -62.590 0.70 1.60311 60.6
8 13.672 0.50
9 11.219 1.60 1.92286 18.9
10 28.193 (可変)
11(絞り) ∞ (可変)
12* 8.626 3.00 1.58313 59.4
13 -29.774 2.05
14 19.457 0.70 1.92286 18.9
15 8.169 1.20
16 -23.656 1.80 1.77250 49.6
17 -13.258 0.7
18(フレアーカット絞り)∞ (可変)
19 12.626 2.90 1.48749 70.2
20 -63.100 (可変)
21 ∞ 0.80 1.51633 64.1
22 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-5.42742e-002 A 4=-6.04082e-007 A 6=-5.34409e-009
A 8=-8.39208e-011 A10= 5.68373e-013

第12面
K =-7.57884e-001 A 4=-1.58211e-004 A 6= 9.41708e-007
A 8= 1.79919e-007 A10=-3.02779e-008 A12= 1.09413e-009

ズーム比 9.55
広角 中間 望遠
焦点距離 6.24 21.22 59.61
Fナンバー 2.62 3.32 4.47
画角 29.76 9.55 3.43
像高 3.57 3.57 3.57
レンズ全長 58.56 63.4 79.08
BF 9.79 15.46 8.04

d 4 0.14 10.62 20.84
d10 12.71 1.35 1.15
d11 6.67 2.48 0.63
d17 0.06 0.06 0.06
d18 2.56 6.81 21.74
d20 8.79 14.47 7.04
d22 0.47 0.47 0.47

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.59
2 5 -8.47
3 12 17.31
4 19 21.86

［数値実施例４］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 25.539 0.93 1.94500 17.0
2 20.112 4.60 1.71300 53.9
3 762.482 2.80
4 70.168 (可変)
5 -1289.834 0.80 1.88300 40.8
6 7.383 3.05
7 -61.871 0.70 1.60311 60.6
8 13.630 0.50
9 11.219 1.60 1.92286 18.9
10 28.193 (可変)
11(絞り) ∞ (可変)
12* 8.564 3.00 1.58313 59.4
13 -29.086 2.05
14 18.675 0.70 1.92286 18.9
15 8.227 1.20
16 -22.646 1.80 1.77250 49.6
17 -13.233 0.13
18(フレアーカット絞り)∞ (可変)
19 11.714 2.90 1.48749 70.2
20 -934.940 (可変)
21 ∞ 0.80 1.51633 64.1
22 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 6.70164e-002 A 4=-1.70749e-006 A 6=-1.06262e-008
A 8=-6.47799e-011 A10= 5.68373e-013

第12面
K =-7.78289e-001 A 4=-1.57665e-004 A 6= 1.34233e-006
A 8= 6.78631e-008 A10=-2.39089e-008 A12= 1.09413e-009

ズーム比 9.44
広角 中間 望遠
焦点距離 6.25 20.35 58.99
Fナンバー 2.61 3.38 4.44
画角 29.75 9.95 3.46
像高 3.57 3.57 3.57
レンズ全長 57.12 63.56 77.41
BF 10.09 14.69 8.42

d 4 0.15 10.26 19.9
d10 12.11 2.75 1.17
d11 6.59 2.4 0.55
d17 0.13 0.13 0.13
d18 1.43 6.71 20.61
d20 9.11 13.71 7.44
d22 0.45 0.45 0.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.3
2 5 -8.12
3 12 16.76
4 19 23.76

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

次に各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカ
メラの実施形態を図１７を用いて説明する。

図１７において、２０はカメラ本体、２１は参考例１，２、実施例１，２で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された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）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

このように本発明のズームレンズを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。

本発明の参考例１のレンズ断面図 本発明の参考例１の広角端における収差図 本発明の参考例１の中間位置における収差図 本発明の参考例１の望遠端における収差図 本発明の参考例２のレンズ断面図 本発明の参考例２の広角端における収差図 本発明の参考例２の中間位置における収差図 本発明の参考例２の望遠端における収差図 本発明の実施例１のレンズ断面図 本発明の実施例１の広角端における収差図 本発明の実施例１の中間位置における収差図 本発明の実施例１の望遠端における収差図 本発明の実施例２のレンズ断面図 本発明の実施例２の広角端における収差図 本発明の実施例２の中間位置における収差図 本発明の実施例２の望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

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
ＦＳ…フレアーカット絞り
ＩＰ…結像面（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
ΔＭ…メリディオナル像面
ΔＳ…サジタル像面
Ｆｎｏ…Ｆナンバー
ω…半画角

Claims (8)

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、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第３レンズ群は物体側に移動し、前記第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズと、正の屈折力の第２レンズとを接合した接合レンズからなり、前記第２レンズ群は、物体側より像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、前記第１レンズの材料のｄ線における屈折率をＮｄ１ａ、アッベ数をνｄ１ａ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   νｄ１ａ＜２３．８
   Ｎｄ１ａ＞０．０１８６×νｄ１ａ＋１．５９４
   ０．１０＜｜ｆ２／ｆ１｜＜０．２５
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 広角端と望遠端における前記第１レンズ群の光軸方向の位置の差をｍ１、前記第１レンズの焦点距離をｆＧ１ａ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ｍ１／ｆｗ＞３．０
   ｜ｆＧ１ａ｜／ｆ１ ＞２．０
   なる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。
3. 広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ５．０＜ｆ１／ｆｗ＜１０．０
   なる条件式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. 広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   −２．０＜ｆ２／ｆｗ＜−０．７
   なる条件式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２レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズを有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２レンズ群の最も物体側に位置する正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ２ａとするとき、
   νｄ２ａ＜１９．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
7. 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６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 請求項１乃至７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る像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。