JPWO2014141348A1

JPWO2014141348A1 - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JPWO2014141348A1
Application number: JP2015505091A
Authority: JP
Inventors: 大雅野田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2017-02-16
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Abstract

全画角が十分に広く、広角端から望遠端において全域でＦｎｏ．が比較的明るく確保されつつ、全長が短く小型化に適したズームレンズとする。物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）、開口絞り（Ｓｔ）、正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）、負の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）、正の屈折力を有する第４レンズ群（Ｇ４）からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群（Ｇ１）と第２レンズ群（Ｇ２）の間隔が狭まり、第２レンズ群（Ｇ２）と第３レンズ群（Ｇ３）の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸（Ｚ）に沿って移動し、第１レンズ群（Ｇ１）は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ（Ｌ１１）、負の屈折力を有する第１２レンズ（Ｌ１２）、正の屈折力を有する第１３レンズ（Ｌ１３）からなり、下記条件式（１）を満足するものとする。１．７５＜ｎｄａｖｅ＜１．９２・・・（１）

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、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。

簡単なズームレンズの構成として、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を先行して配置するズームタイプが提案されている。近年、これらの負先行のズームタイプにおいて広角化を図っているものとして、特許文献１〜３等に記載のものが提案されている。負先行タイプにすることで広角化は比較的容易になるが、トレードオフになる諸元もあるため、上記のように様々な提案がされてきた。

特開平１０−２５３８８５号公報特開２０１０−１８１７８７号公報特開２０１２−２２６３０７号公報

特許文献１の実施例１に記載のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群という構成になっており、全画角８６度ほどであり広角化を実現しているが、レンズ全長も大きくズーム比も十分確保されているとは言えない。

また、特許文献２の実施例１に記載のズームレンズも広角ではあるが、全画角９０度ほどであり、従来に比べて十分広角とは言えない。

また、特許文献３の実施例１に記載のズームレンズは、従来以上の広角でありズーム比も確保しているが、望遠端でのＦｎｏ．が従来のズームレンズと比較して暗くなっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、全画角が十分に広く、広角端から望遠端において全域でＦｎｏ．が比較的明るく確保されつつ、全長が短く小型化に適した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、負の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、負の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。

１．７５＜ｎｄａｖｅ＜１．９２ …（１）
ただし、ｎｄａｖｅ：第１１レンズと第１２レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の平均値とする。

本発明のズームレンズにおいて、第１２レンズは、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式を満足することが好ましい。

０．８０＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．７０ …（２）
ただし、ｒ１２ｆ：第１２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１２ｒ：第１２レンズの像側の面の近軸曲率半径とする。

また、下記条件式を満足することが好ましい。

９．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１２．５ …（３）
ただし、ＴＬｗ：広角端での最物体側レンズ面頂点から結像面までの距離、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離とする。

また、下記条件式を満足することが好ましい。

２．５＜Ｘ２／ｆｗ＜６．１ …（４）
ただし、Ｘ２：広角端から望遠端までの第２レンズ群の移動量、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離とする。

また、第３レンズ群は、負の屈折力を有する第３１レンズのみからなり、第３１レンズは、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式を満足することが好ましい。

０．４０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．６０ …（５）
ただし、ｒ３１ｆ：第３１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ３１ｒ：第３１レンズの像側の面の近軸曲率半径とする。

また、第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２１レンズ、正の屈折力を有する第２２レンズ、負の屈折力を有する第２３レンズ、正の屈折力を有する第２４レンズからなることが好ましい。

また、第４レンズ群を光軸方向に移動させることで合焦を行うことが好ましい。

また、第４レンズ群は、正の屈折力を有する第４１レンズのみからなることが好ましい。

また、下記条件式を満足することが好ましい。

１．７８＜ｎｄａｖｅ＜１．８８ …（１−１）
また、第１２レンズは、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式を満足することが好ましい。

１．００＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．５０ …（２−１）
また、下記条件式を満足することが好ましい。

１０．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１１．８ …（３−１）
また、下記条件式を満足することが好ましい。

２．９＜Ｘ２／ｆｗ＜５．７ …（４−１）
また、第３レンズ群は、負の屈折力を有する第３１レンズのみからなり、第３１レンズは、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式を満足することが好ましい。

０．７０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．４０ …（５−１）
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。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、負の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズからなり、下記条件式を満足するものとしたので、全画角が十分に広く、広角端から望遠端において全域でＦｎｏ．が比較的明るく確保されつつ、全長が短く小型化に適したズームレンズとすることが可能となる。

１．７５＜ｎｄａｖｅ＜１．９２ …（１）
また、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、小型化を図ることができるとともに、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５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）本発明の実施例５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。また、変倍時に移動するレンズ群の概略的な移動軌跡を実線で示している。

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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が狭まり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動するように構成されている。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、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズＬ１１、負の屈折力を有する第１２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１３レンズＬ１３からなり、下記条件式（１）を満足するように構成されている。

１．７５＜ｎｄａｖｅ＜１．９２ …（１）
ただし、ｎｄａｖｅ：第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の平均値とする。

物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４の構成とすることで、広角化を実現しつつ、小型化を図ることができる。このとき、開口絞りＳｔの位置をレンズ全体の中で比較的前方に配置することで、広角レンズでありながら第１レンズ群Ｇ１の径方向の長さを小さくすることができるため、レンズの小型化に有利である。

また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が狭まり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動するように構成することで、変倍時の各レンズ群の移動量を小さく抑えることができる。これにより、各レンズ群の移動機構も小型化できるためレンズ鏡胴の筒の長さを抑えることもでき、ズーム比を確保しつつレンズの小型化をはかることができる。また、望遠端時の絞り位置が前方に変動するのを抑えることにもつながり、ズーム全域で比較的明るいレンズを達成することができる。また、広角を達成しようとすると各レンズ群の屈折力が大きくなりがちとなるが、全てのレンズ群を移動させることで各レンズ群の屈折力を小さくできるため、球面収差を初めとする各収差の補正が容易となる。

また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズＬ１１、負の屈折力を有する第１２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１３レンズＬ１３から構成することで、第１レンズ群Ｇ１内で発生する歪曲収差、非点収差を良好に補正することができる。

さらに、条件式（１）の下限を超えないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１内の負レンズの曲率が大きくなりレンズが肥大化するのを防止することができる。なお、負レンズの曲率を抑えて小型化を優先すると第１１レンズＬ１１の負のパワーが足りなくなり、広角化に不利となる。また、条件式（１）の上限を超えないようにすることで、光線を曲げる作用を抑え、歪曲収差や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。

１．７８＜ｎｄａｖｅ＜１．８８ …（１−１）
本実施形態のズームレンズにおいて、第１２レンズＬ１２は、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式（２）を満足することが好ましい。第１２レンズＬ１２に非球面を設けることで、歪曲収差を良好に補正することができる。また、第１１レンズＬ１１に非球面を設けた場合より、外径の小さなレンズに非球面を設けることになるため比較的安価な構成とすることができ、製造難易度も抑えることができる。また、条件式（２）の下限を超えないようにすることで、第１２レンズＬ１２が第１１レンズＬ１１側に比較的大きく凹面を向けることがなくなるため、非点収差を良好に補正することができる。また、第１１レンズＬ１１との間隔を確保する意味でも、第１２レンズＬ１２の肥大化を抑制できるため好ましい。また、条件式（２）の上限を超えないようにすることで、正の屈折力を持つ第１３レンズＬ１３とのバランスを保ち、倍率色収差の発生を抑えることができる。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。

０．８０＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．７０ …（２）
１．００＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．５０ …（２−１）
ただし、ｒ１２ｆ：第１２レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ１２ｒ：第１２レンズの像側の面の近軸曲率半径とする。

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限を超えないようにすることで、広角を達成しやすく、またレンズ枚数を確保しやすいため、光線を大きく曲げる箇所を減らし、球面収差や非点収差を良好に補正することができる。また、条件式（３）の上限を超えないようにすることで、レンズ全長の肥大化を抑え小型なレンズとすることができる。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。

９．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１２．５ …（３）
１０．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１１．８ …（３−１）
ただし、ＴＬｗ：広角端での最物体側レンズ面頂点から結像面までの距離、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離とする。

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限を超えないようにすることで、主な変倍作用を持つ第２レンズ群Ｇ２の移動量が確保できるため、ズーム比を大きくすることができる。また、条件式（４）の上限を超えないようにすることで、第２レンズ群Ｇ２の前方に配置される開口絞りＳｔの位置が結像面から離れにくくなるため、望遠端でのＦｎｏ．を小さくすることができる。なお、下記条件式（４−１）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。

２．５＜Ｘ２／ｆｗ＜６．１ …（４）
２．９＜Ｘ２／ｆｗ＜５．７ …（４−１）
ただし、Ｘ２：広角端から望遠端までの第２レンズ群の移動量、ｆｗ：広角端の全系の焦点距離とする。

また、第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有する第３１レンズＬ３１のみからなり、第３１レンズＬ３１は、少なくとも一面が非球面であり、下記条件式（５）を満足することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３を１枚のみの構成とすることでレンズ沈胴時のレンズ全系の小型化に有利となり、さらに非球面を設けることで、ズーム時の像面湾曲の変動を抑えやすくすることができる。また、条件式（５）の下限を超えないようにすることで、ズーム時の像面湾曲変動を抑えることができる。また、条件式（５）の上限を超えないようにすることで、レンズ前面面頂点から後面のコバ面までの距離が抑えられるため、レンズの実厚が減り小型化に有利となる。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。

０．４０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．６０ …（５）
０．７０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．４０ …（５−１）
ただし、ｒ３１ｆ：第３１レンズの物体側の面の近軸曲率半径、ｒ３１ｒ：第３１レンズの像側の面の近軸曲率半径とする。

また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２１レンズＬ２１、正の屈折力を有する第２２レンズＬ２２、負の屈折力を有する第２３レンズＬ２３、正の屈折力を有する第２４レンズＬ２４からなることが好ましい。この構成とすることで開口絞りＳｔ通過後の軸上光束を緩やかに曲げることができ、球面収差の補正に有利となる。また、Ｆｎｏ．の小さな明るいレンズとしても球面収差が補正しやすく、さらに広角端での非点収差の補正にも有利となるため好ましい。

また、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させることで合焦を行うことが好ましい。変倍作用の少ない第４レンズ群Ｇ４で合焦を行うことで、変倍時と合焦時の収差変動を抑えることができる。

また、第４レンズ群Ｇ４は、正の屈折力を有する第４１レンズＬ４１のみからなることが好ましい。第４レンズ群Ｇ４を１枚のみの構成とすることで合焦時に軽いレンズを移動させることになり、合焦動作を素早く行うのに有利となる。

また、広角端の半画角は５０°以上、ズーム比は３．５以上、Ｆｎｏ．は全域において７以下とすることで十分な性能とすることができる。

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２〜５に対応した図２〜５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２〜６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す。

なお、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．および全画角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＝３、４、５、…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＝３、４、５、…２０）

実施例１のズームレンズの各収差図を図６（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図６（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６（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６（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)についての収差をそれぞれ実線、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点線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ破線、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７（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８（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９（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例５のズームレンズについて説明する。実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、移動面の間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図１０（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

実施例１〜５のズームレンズの条件式（１）〜（５）に対応する値を表２１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２１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１〜５のズームレンズは全て、条件式（１）〜（５）を満たしており、広角端での全画角が１００°以上と十分に広く、広角端から望遠端において全域でＦｎｏ．が比較的明るく確保されつつ、全長が短く小型化に適した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１１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１１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１１に示す撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の変倍を制御するズーム制御部２と、ズームレンズ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はズームレンズ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、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。

ズームレンズ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。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動し、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、負の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２１レンズ、正の屈折力を有する第２２レンズ、負の屈折力を有する第２３レンズ、正の屈折力を有する第２４レンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。

Claims

物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が狭まり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が広がるように、全てのレンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、負の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズからなり、
下記条件式を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．７５＜ｎｄａｖｅ＜１．９２ …（１）
ただし、
ｎｄａｖｅ：前記第１１レンズと前記第１２レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率の平均値
とする。
前記第１２レンズは、少なくとも一面が非球面であり、
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
０．８０＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．７０ …（２）
ただし、
ｒ１２ｆ：前記第１２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１２ｒ：前記第１２レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
下記条件式を満足する
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。
９．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１２．５ …（３）
ただし、
ＴＬｗ：広角端での最物体側レンズ面頂点から結像面までの距離
ｆｗ：広角端の全系の焦点距離
とする。
下記条件式を満足する
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。
２．５＜Ｘ２／ｆｗ＜６．１ …（４）
ただし、
Ｘ２：広角端から望遠端までの前記第２レンズ群の移動量
ｆｗ：広角端の全系の焦点距離
とする。
前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する第３１レンズのみからなり、
該第３１レンズは、少なくとも一面が非球面であり、
下記条件式を満足する
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。
０．４０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．６０ …（５）
ただし、
ｒ３１ｆ：前記第３１レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ３１ｒ：前記第３１レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２１レンズ、正の屈折力を有する第２２レンズ、負の屈折力を有する第２３レンズ、正の屈折力を有する第２４レンズからなる
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。
前記第４レンズ群を光軸方向に移動させることで合焦を行う
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。
前記第４レンズ群は、正の屈折力を有する第４１レンズのみからなる
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。
１．７８＜ｎｄａｖｅ＜１．８８ …（１−１）
前記第１２レンズは、少なくとも一面が非球面であり、
下記条件式を満足する
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。
１．００＜（ｒ１２ｆ＋ｒ１２ｒ）／（ｒ１２ｆ−ｒ１２ｒ）＜１．５０ …（２−１）
ただし、
ｒ１２ｆ：前記第１２レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ１２ｒ：前記第１２レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
下記条件式を満足する
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。
１０．０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜１１．８ …（３−１）
ただし、
ＴＬｗ：広角端での最物体側レンズ面頂点から結像面までの距離
ｆｗ：広角端の全系の焦点距離
とする。
下記条件式を満足する
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。
２．９＜Ｘ２／ｆｗ＜５．７ …（４−１）
ただし、
Ｘ２：広角端から望遠端までの前記第２レンズ群の移動量
ｆｗ：広角端の全系の焦点距離
とする。
前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する第３１レンズのみからなり、
該第３１レンズは、少なくとも一面が非球面であり、
下記条件式を満足する
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。
０．７０＜（ｒ３１ｆ＋ｒ３１ｒ）／（ｒ３１ｆ−ｒ３１ｒ）＜１．４０ …（５−１）
ただし、
ｒ３１ｆ：前記第３１レンズの物体側の面の近軸曲率半径
ｒ３１ｒ：前記第３１レンズの像側の面の近軸曲率半径
とする。
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。