JP6066419B2

JP6066419B2 - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JP6066419B2
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Inventors: 泰孝島田
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Filing date: 2013-07-19
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Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラ、映画撮影用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに適したズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

放送用カメラや映画撮影用カメラはフォーカシングによる画角の変動を嫌うため、このようなカメラに対応した４群構成のズームレンズでは、第１レンズ群を負の屈折力を有する第１ａレンズ群、正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、正の屈折力を有する第１ｃレンズ群の３つに分け、第１ｂレンズ群のみを移動させるフォーカス方式をとることが多い。このようなズームレンズとしては、例えば特許文献１〜３等が挙げられる。

また、上記のように第１レンズ群を３つに分けたズームレンズにおいて、５群構成として高倍率化を図ったものも特許文献４として提案されている。

また、特に映画撮影用のカメラはＨＤＴＶ（ｈｉｇｈｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｔｅｌｅｖｉｉｏｎ）カメラ用の撮影レンズと同等またはそれ以上の性能が要求される。このような要望に応えるズームレンズとして、例えば特許文献５が挙げられる。

特開平９−１５５０１号公報特開平１０−６２６８６号公報特開２００９−４２３４６号公報特開平１０−３１１５７号公報特開２００４−３０９７６１号公報

上記のようなズームレンズでは、高画質化のためにさらなる高性能化が求められている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズおよび該レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定され正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍の際に物体側から像側に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時の像面の移動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定され絞りを有するとともに正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第１レンズ群は、最も物体側に負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有し少なくとも１面に非球面を含む第２ａレンズ群、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群からなり、変倍時に第２ａレンズ群と第２ｂレンズ群の間隔を変化させ、第３レンズ群は、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が望遠端において広角端よりも狭くなるように移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。

１．８９＜Ｎ１ａ１ …（１）
ただし、Ｎ１ａ１：第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの屈折率とする。

本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましい。

−３．００＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７０ …（２）
ただし、ｆ１ａ１：第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。

また、第１レンズ群は、物体側から順に、フォーカシング時に固定され負の屈折力を有する第１ａレンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、フォーカシング時に固定され正の屈折力を有する第１ｃレンズ群からなり、下記条件式（３）を満足することが好ましい。

０．０５＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．２０ …（３）
ただし、ｆｗ：広角端における全系の焦点距離、ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離とする。

また、第２ａレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズからなることが好ましい。

また、下記条件式（５）を満足することが好ましい。

１．７５＜Ｎ２ａ …（５）
ただし、Ｎ２ａ：第２ａレンズ群を構成するレンズの平均屈折率とする。

また、第２ｂレンズ群は、物体側から順に両凸形状の正レンズと負レンズの接合レンズからなり、下記条件式（６）を満足することが好ましい。

２０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６）
ただし、ν２ｂｎ：第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数、ν２ｂｐ：第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数とする。

また、第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズからなり、下記条件式（７）を満足することが好ましい。

３０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７）
ただし、ν３ｎ：第３レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数、ν３ｐ：第３レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数とする。

また、第２レンズ群は、広角端で最も物体側に位置し、望遠端で最も像側に位置することが好ましい。

また、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。

１．９０＜Ｎ１ａ１ …（１−１）
また、下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。

−２．８０＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７５ …（２−１）
また、第１レンズ群は、物体側から順に、フォーカシング時に固定され負の屈折力を有する第１ａレンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、フォーカシング時に固定され正の屈折力を有する第１ｃレンズ群からなり、下記条件式（３−１）を満足することが好ましい。

０．０７＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．１０ …（３−１）

また、下記条件式（５−１）を満足することが好ましい。

１．７９＜Ｎ２ａ …（５−１）
また、第２ｂレンズ群は、物体側から順に両凸形状の正レンズと負レンズの接合レンズからなり、下記条件式（６−１）を満足することが好ましい。

３０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６−１）
また、第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズからなり、下記条件式（７−１）を満足することが好ましい。

４０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７−１）
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。

なお、上記「〜からなり」とは、構成要素として挙げたレンズ群以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、マスク、カバーガラス、フィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。

また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定され正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍の際に物体側から像側に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時の像面の移動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定され絞りを有するとともに正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第１レンズ群は、最も物体側に負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有し少なくとも１面に非球面を含む第２ａレンズ群、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群からなり、変倍時に第２ａレンズ群と第２ｂレンズ群の間隔を変化させ、第３レンズ群は、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が望遠端において広角端よりも狭くなるように移動し、下記条件式（１）満足するものとしたので、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズとすることが可能となる。

１．８９＜Ｎ１ａ１ …（１）
本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、高画質の映像を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図本発明の実施例１のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例２のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例３のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例４のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側である。

図１に示すように、このズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、変倍時に固定され正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、広角端から望遠端への変倍の際に物体側から像側に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時の像面の移動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に固定され開口絞りＳｔを有するとともに正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。なお、開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

このような構成とすることで、第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３の間で軸上光線がけられなければ、変倍中Ｆ値が一定なズームレンズとすることができる。

このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。

第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に負メニスカスレンズＬ１１を有し、下記条件式（１）を満足するように構成されている。この条件式（１）を満足することで、軸外収差、特に歪曲収差、非点収差を良好に補正することができる。なお、下記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

１．８９＜Ｎ１ａ１ …（１）
１．９０＜Ｎ１ａ１ …（１−１）
ただし、Ｎ１ａ１：第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの屈折率とする。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有し少なくとも１面に非球面を含む第２ａレンズ群Ｇ２１、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２２からなり、変倍時に第２ａレンズ群Ｇ２１と第２ｂレンズ群Ｇ２２の間隔を変化させるように構成されている。このような構成とすることで、高画質なズームレンズとすることができる。

第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が望遠端において広角端よりも狭くなるように移動するように構成されている。このような構成とすることで、望遠端での第２レンズ群Ｇ２の移動範囲を広く取ることができ、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を押さえられるため、変倍に伴う収差変動を押さえることができる。

本実施形態のズームレンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましい。この条件式（２）の下限値を超えないようにすることで、非点収差の補正に有利となる。また、条件式（２）の上限値を超えないようにすることで、望遠端での球面収差の補正に有利となる。なお、下記条件式（２−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

−３．００＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７０ …（２）
−２．８０＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７５ …（２−１）
ただし、ｆ１ａ１：第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。

また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、フォーカシング時に固定され負の屈折力を有する第１ａレンズ群Ｇ１１、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群Ｇ１２、フォーカシング時に固定され正の屈折力を有する第１ｃレンズ群Ｇ１３からなり、下記条件式（３）を満足することが好ましい。第１レンズ群Ｇ１をこのような構成とすることで、フォーカシング時の画角変化を小さくすることができる。また、条件式（３）の下限値を超えないようにすることで、フォーカシング時の移動量が大きくなるのを防ぎ、第１ａレンズ群Ｇ１１と第１ｃレンズ群Ｇ１３の間隔を小さくできるので、第１ａレンズ群Ｇ１１の径の増大化を防いで小型軽量化を図ることができる。また、条件式（３）の上限値を超えないようにすることで、フォーカシング時の移動量が小さくなりすぎるのを防げるため、距離による収差の変動を少なくできる。なお、下記条件式（３−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

０．０５＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．２０ …（３）
０．０７＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．１０ …（３−１）
ただし、ｆｗ：広角端における全系の焦点距離、ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離とする。

また、第２ａレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズからなることが好ましい。このような構成とすることで、球面収差の補正に効果がある。

また、下記条件式（５）を満足することが好ましい。この条件式（５）を満足することで、変倍中の軸外収差、特に歪曲収差、非点収差の変動を抑えることができる。なお、下記条件式（５−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

１．７５＜Ｎ２ａ …（５）
１．７９＜Ｎ２ａ …（５−１）
ただし、Ｎ２ａ：第２ａレンズ群を構成するレンズの平均屈折率とする。

また、第２ｂレンズ群Ｇ２２は、物体側から順に両凸形状の正レンズＬ２３と負レンズＬ２４の接合レンズからなり、下記条件式（６）を満足することが好ましい。この条件式（６）を満足することで、広角端での倍率色収差の補正に有利となる。なお、下記条件式（６−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

２０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６）
３０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６−１）
ただし、ν２ｂｎ：第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数、ν２ｂｐ：第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数とする。

また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に負レンズＬ３１と正レンズＬ３２の接合レンズからなり、下記条件式（７）を満足することが好ましい。この条件式（７）を満足することで、広角端での倍率色収差の補正に有利となる。なお、下記条件式（７−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。

３０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７）
４０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７−１）
ただし、ν３ｎ：第３レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数、ν３ｐ：第３レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数とする。

また、第２レンズ群Ｇ２は、広角端で最も物体側に位置し、望遠端で最も像側に位置することが好ましい。このような構成とすることで、第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きく取れるため、変倍時の球面収差、非点収差等の諸収差の変動を小さく押さえることができる。

本ズームレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。

また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。

また、図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。

まず、実施例１のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２〜４に対応した図２〜４においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面の間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜４についても基本的に同様である。

表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には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ｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示し、θｇＦｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素の部分分散比を示している。

なお、部分分散比θｇＦは下記式で表される。

θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
ただし、Ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、ＮＦ：Ｆ線に対する屈折率、ＮＣ：Ｃ線に対する屈折率とする。

ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[ｉ]と記載している。また、Ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。

表２の諸元に関するデータに、広角・中間・望遠の各々の、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．、全画角２ωの値を示す。

基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および移動面の間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。

表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号Ｓｉと、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝４、６、８、…２０）の値である。

Ｚｄ＝Ｃ・ｈ^２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ^２・ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ・ｈ^ｍ …（Ｂ）
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝４、６、８、…２０）

実施例１のズームレンズの各収差図を図５（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図５（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ広角の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図５（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ中間の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図５（Ｉ）〜（Ｌ）はそれぞれ望遠の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。

球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) 、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ長破線、短破線、点線で示す。なお、球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。

次に、実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図２に示す。また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、移動面の間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図６（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、移動面の間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図７（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面の間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図８（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

実施例１〜４のズームレンズの条件式（１）〜（３）、（５）〜（７）に対応する値を表１７に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表１７に示す値はこの基準波長におけるものである。

以上のデータから、実施例１〜４のズームレンズは全て条件式（１）〜（３）、（５）〜（７）を満たしており、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズであることが分かる。

次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図９に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図９では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。

図９に示す撮像装置１０は、撮像レンズ１と、撮像レンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７は撮像レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面が撮像レンズ１の像面に一致するように配置される。

撮像レンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

１撮像レンズ
６フィルタ
７撮像素子
８信号処理回路
９表示装置
１０撮像装置
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
ＰＰ光学部材
Ｌ１１〜Ｌ５１レンズ
Ｓｉｍ像面
Ｓｔ開口絞り
Ｚ光軸

Claims

物体側から順に、変倍時に固定され正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍の際に物体側から像側に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時の像面の移動を補正する負の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定され絞りを有するとともに正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、最も物体側に負メニスカスレンズを有し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有し少なくとも１面に非球面を含む第２ａレンズ群、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群からなり、変倍時に前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群の間隔を変化させ、
前記第３レンズ群は、該第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が望遠端において広角端よりも狭くなるように移動し、
下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．８９＜Ｎ１ａ１ …（１）
ただし、
Ｎ１ａ１：前記第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの屈折率
下記条件式（２）を満足する
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
−３．００＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７０ …（２）
ただし、
ｆ１ａ１：前記第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群は、物体側から順に、フォーカシング時に固定され負の屈折力を有する第１ａレンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、フォーカシング時に固定され正の屈折力を有する第１ｃレンズ群からなり、
下記条件式（３）を満足する
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．２０ …（３）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆ１ｂ：前記第１ｂレンズ群の焦点距離
前記第２ａレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹形状の負レンズからなる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
下記条件式（５）を満足する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．７５＜Ｎ２ａ …（５）
ただし、
Ｎ２ａ：前記第２ａレンズ群を構成するレンズの平均屈折率
前記第２ｂレンズ群は、物体側から順に両凸形状の正レンズと負レンズの接合レンズからなり、
下記条件式（６）を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
２０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６）
ただし、
ν２ｂｎ：前記第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
ν２ｂｐ：前記第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
前記第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズからなり、
下記条件式（７）を満足する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
３０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７）
ただし、
ν３ｎ：前記第３レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
ν３ｐ：前記第３レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
前記第２レンズ群は、広角端で最も物体側に位置し、望遠端で最も像側に位置する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
下記条件式（１−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．９０＜Ｎ１ａ１ …（１−１）
下記条件式（２−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
−２．８０＜ｆ１ａ１／ｆ１＜−１．７５ …（２−１）
ただし、
ｆ１ａ１：前記第１レンズ群の最も物体側の負メニスカスレンズの焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群は、物体側から順に、フォーカシング時に固定され負の屈折力を有する第１ａレンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、フォーカシング時に固定され正の屈折力を有する第１ｃレンズ群からなり、
下記条件式（３−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．０７＜ｆｗ／ｆ１ｂ＜０．１０ …（３−１）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆ１ｂ：前記第１ｂレンズ群の焦点距離
下記条件式（５−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．７９＜Ｎ２ａ …（５−１）
ただし、
Ｎ２ａ：前記第２ａレンズ群を構成するレンズの平均屈折率
前記第２ｂレンズ群は、物体側から順に両凸形状の正レンズと負レンズの接合レンズからなり、
下記条件式（６−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
３０．０＜ν２ｂｎ−ν２ｂｐ …（６−１）
ただし、
ν２ｂｎ：前記第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
ν２ｂｐ：前記第２ｂレンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
前記第３レンズ群は、物体側から順に負レンズと正レンズの接合レンズからなり、
下記条件式（７−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
４０．０＜ν３ｎ−ν３ｐ …（７−１）
ただし、
ν３ｎ：前記第３レンズ群の接合レンズを構成する負レンズのアッベ数
ν３ｐ：前記第３レンズ群の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数
請求項１記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。