WO2010029737A1 - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ Download PDF

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WO2010029737A1
WO2010029737A1 PCT/JP2009/004470 JP2009004470W WO2010029737A1 WO 2010029737 A1 WO2010029737 A1 WO 2010029737A1 JP 2009004470 W JP2009004470 W JP 2009004470W WO 2010029737 A1 WO2010029737 A1 WO 2010029737A1
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lens
lens group
object side
zoom
group
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PCT/JP2009/004470
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English (en)
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Inventor
吉次慶記
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens system, an imaging device, and a camera.
  • the present invention includes a high-performance zoom lens system that is well-balanced with a wide angle of view at a wide-angle end and a high zooming ratio in a small size, an imaging device including the zoom lens system, and the imaging device. It relates to a thin and compact camera.
  • a camera having an image sensor that performs photoelectric conversion such as a digital still camera or a digital video camera
  • a digital camera such as a digital still camera or a digital video camera
  • a camera equipped with a zoom lens system with a high zooming ratio that can cover a wide focal length range from a wide angle range to a high telephoto range with a single digital camera is strongly demanded for its convenience.
  • a zoom lens system having a wide angle range with a wide photographing range is also demanded.
  • a first lens group having a positive power and a first lens having a negative power are sequentially arranged from the object side to the image side.
  • Various zoom lenses having a positive / negative / positive / four-group configuration in which a two-lens group, a third lens group having a positive power, and a fourth lens group having a positive power are arranged have been proposed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-146016 has the above-described four groups of positive, negative, positive and positive, and at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, at least the first lens group, the second lens group, and the third lens group move.
  • the distance between the lens groups changes, and the second lens group is composed of three or less lenses.
  • the ratio of the lateral magnification at the wide-angle end and the telephoto end of the second lens group, and the wide-angle end of the third lens group, A zoom lens that defines the relationship with the ratio of the lateral magnification at the telephoto end is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-122880 has a four-group configuration of positive, negative, positive and positive, the second lens group is composed of three or less lenses, and a biconcave negative lens is arranged on the most object side in the second lens group.
  • a zoom lens having a zooming ratio of 3 to 12 that defines the shape factor of the biconcave negative lens is disclosed.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-122879 discloses a zoom lens having the positive, negative, positive and positive four-group configuration, wherein the first lens group includes a negative lens and a positive lens, and defines the shape factor of the positive lens. Yes.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2008-052116 has the above-described four-group configuration of positive, negative, positive, and positive, the first lens group includes a positive lens and a negative lens, and the second lens group includes a negative lens and a positive lens in order from the object side. And a zoom lens that defines the refractive index and Abbe number of the negative lens in the second lens group.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2008-052113 has the above-described four-group configuration of positive, negative, positive and positive, and the second lens group has a biconcave negative lens closest to the object side.
  • a zoom lens having a zooming ratio of 3.8 to 10 is disclosed which includes a single positive lens and defines the shape factor of the biconcave negative lens.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-052110 has a four-group configuration of positive, negative, positive and positive, and the second lens group includes a negative lens and a positive lens in order from the object side, and defines the refractive index and Abbe number of the positive lens.
  • a zoom lens is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-328178 has a four-group configuration of positive, negative, positive and positive, the first lens group includes a negative lens and a positive lens in order from the object side, and the second lens group includes a negative lens in order from the object side. And a positive lens, the third lens group is composed of not more than three lenses including one positive lens and one negative lens, and the fourth lens group is composed of one positive lens. is doing.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2007-256442 has a positive, negative, positive, and positive four-group configuration, and the third lens group includes a first positive lens, a second biconcave negative lens, and a third negative lens in order from the object side.
  • a zoom lens in which the distance between the first lens group and the second lens group is increased and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased at the telephoto end compared to the wide-angle end. Disclosure.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-240747 has the above-described four groups of positive, negative, positive and positive, the first lens group is a negative lens and a positive lens in order from the object side, and the second lens group is a negative lens in order from the object side. And positive lens, the third lens group consists of three positive lenses, positive lens and negative lens in order from the object side, and the fourth lens group consists of one positive lens.
  • zoom lens includes an aperture stop that moves in the optical axis direction during zooming between the lens group and the aperture stop located on the object side at the telephoto end with respect to the wide angle end.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-171371 has the above-described four-group configuration of positive, negative, positive and positive, and the first lens group is located on the object side at the telephoto end compared to the wide-angle end, The distance between the second lens group and the second lens group is large, the distance between the second lens group and the third lens group is small, the distance between the third lens group and the fourth lens group is large, and the first lens group is a negative lens and a positive lens.
  • the second lens group is composed of a negative lens and a positive lens in order from the object side to the image side.
  • the focal length of the negative lens in the second lens group or the focal length of the second lens group and the focal point of the entire system at the wide angle end A zoom lens in which a ratio to distance is defined is disclosed.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2008-172321 has a positive, negative, positive, and positive four-group configuration, and performs zooming from the wide-angle end to the telephoto end by changing the interval between the plurality of lens groups, an image sensor, and an image A recovery processing unit, the maximum length from the most object side refractive surface of the zoom lens to the imaging surface on the optical axis, the focal length of the entire system at the wide angle end and the telephoto end, the minimum F number at the telephoto end, and imaging An imaging apparatus is disclosed in which a relationship with a half of the diagonal length of the effective imaging area on the surface is defined.
  • An object of the present invention is to provide a high-performance zoom lens system that is compact but has a wide angle of view at a wide-angle end and a high zooming ratio in a balanced manner, an imaging device including the zoom lens system, and the imaging device. It is to provide a thin and compact camera.
  • zoom lens system In order from the object side to the image side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens having a positive power A group of The first lens group is composed of two or less lens elements, The second lens group is composed of two lens elements, In order from the object side to the image side, the third lens group includes three object side lens elements having a positive power, a lens element having a negative power, and an image side lens element having a positive power.
  • the present invention An imaging apparatus capable of outputting an optical image of an object as an electrical image signal, A zoom lens system that forms an optical image of the object; An image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens system into an electrical image signal;
  • the zoom lens system is In order from the object side to the image side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens having a positive power
  • a group of The first lens group is composed of two or less lens elements
  • the second lens group is composed of two lens elements
  • the third lens group includes three object side lens elements having a positive power, a lens element having a negative power, and an image side lens element having a positive power.
  • Consists of lens elements The following conditions (b-1) and (a-2): f T / f W > 6.0 (b-1) ⁇ W ⁇ 30 (a-2) (here, f T : focal length of the entire system at the telephoto end, f W : the focal length of the entire system at the wide-angle end, ⁇ W : Half angle of view (°) at wide-angle end Is)
  • the present invention relates to an imaging apparatus that is a zoom lens system that satisfies the above.
  • the present invention A camera that converts an optical image of an object into an electrical image signal and displays and stores the converted image signal;
  • An imaging device including a zoom lens system that forms an optical image of an object, and an image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens system into an electrical image signal;
  • the zoom lens system is In order from the object side to the image side, a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, a third lens group having a positive power, and a fourth lens having a positive power
  • a group of The first lens group is composed of two or less lens elements
  • the second lens group is composed of two lens elements
  • the third lens group includes three object side lens elements having a positive power, a lens element having a negative power, and an image side lens element having a positive power.
  • Consists of lens elements The following conditions (b-1) and (a-2): f T / f W > 6.0 (b-1) ⁇ W ⁇ 30 (a-2) (here, f T : focal length of the entire system at the telephoto end, f W : the focal length of the entire system at the wide-angle end, ⁇ W : Half angle of view (°) at wide-angle end Is)
  • the present invention relates to a camera that is a zoom lens system satisfying the above.
  • a high-performance zoom lens system that is compact and has a wide angle of view at a wide-angle end and a high zooming ratio in a balanced manner, an imaging apparatus including the zoom lens system, and the imaging apparatus.
  • a thin and compact camera can be provided.
  • FIG. 1 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 1 (Example 1).
  • FIG. 2 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 1 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 3 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of the zoom lens system according to Example 1.
  • FIG. 4 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 2 (Example 2).
  • FIG. 5 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 2 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 5 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 2 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 6 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 3 (Example 3).
  • FIG. 7 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 3 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 8 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of the zoom lens system according to Example 3.
  • FIG. 9 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 4 (Example 4).
  • FIG. 10 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 4 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 10 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 4 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 11 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 5 (Example 5).
  • FIG. 12 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 5 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 13 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto end of a zoom lens system according to Example 5.
  • FIG. 14 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 6 (Example 6).
  • FIG. 15 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 6 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 12 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 5 when the zoom lens system is in focus at infinity.
  • FIG. 13 is a lateral aberration diagram in a basic state where image blur correction is not performed and in an image blur correction state at the telephoto
  • FIG. 16 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 7 (Example 7).
  • FIG. 17 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 7 at the infinite focus state.
  • FIG. 18 is a lens arrangement diagram illustrating an infinitely focused state of the zoom lens system according to Embodiment 8 (Example 8).
  • FIG. 19 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens system according to Example 8 at the infinite focus state.
  • FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a digital still camera according to the ninth embodiment.
  • 1, 4, 6, 9, 11, 14, 16, and 18 each represent a zoom lens system in an infinitely focused state.
  • straight or curved arrows provided between FIGS. (A) and (b) indicate the movement of each lens group from the wide-angle end to the telephoto end via the intermediate position.
  • the arrow attached to the lens group represents the focusing from the infinitely focused state to the close object focused state. That is, the moving direction during focusing from the infinitely focused state to the close object focused state is shown.
  • the zoom lens system according to each embodiment includes, in order from the object side to the image side, a first lens group G1 having a positive power, a second lens group G2 having a negative power, and a first lens group having a positive power.
  • Three lens groups G3 and a fourth lens group having positive power and during zooming, the distance between the lens groups, that is, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the second lens group.
  • Each lens group moves in a direction along the optical axis so that the distance between the three lens groups and the distance between the third lens group and the fourth lens group change.
  • the zoom lens system according to each embodiment can reduce the size of the entire lens system while maintaining high optical performance by arranging these lens groups in a desired power arrangement.
  • an asterisk * attached to a specific surface indicates that the surface is aspherical.
  • a symbol (+) and a symbol ( ⁇ ) attached to a symbol of each lens group correspond to a power symbol of each lens group.
  • the straight line described on the rightmost side represents the position of the image plane S, and is located on the object side of the image plane S (between the image plane S and the most image side lens surface of the fourth lens group G4).
  • a parallel plate P equivalent to an optical low-pass filter, a face plate of an image sensor, or the like.
  • an aperture stop A is provided on the most object side of the third lens group G3, and the aperture stop A is from the wide-angle end during imaging. During zooming to the telephoto end, it moves on the optical axis integrally with the third lens group G3.
  • the first lens group G1 is a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus first lens with a convex surface facing the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7. Among these, the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 1 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element having a convex surface directed toward the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 with a positive surface and a positive meniscus seventh lens element L7 with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element having a convex surface directed toward the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7. Among these, the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 3 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element with the convex surface facing the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a positive meniscus eighth lens element L8 with the convex surface facing the object side.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 4 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes, in order from the object side to the image side, a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens element L2 has an aspheric image side surface.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element having a convex surface directed toward the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a positive meniscus eighth lens element L8 with the convex surface facing the object side.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 5 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves toward the image side, and the fourth lens group G4 moves toward the image side along a locus convex toward the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens element L2 has an aspheric image side surface.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element having a convex surface directed toward the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 6 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves toward the image side, and the fourth lens group G4 moves toward the image side along a locus convex toward the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 having a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens element having a convex surface directed toward the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 7 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens unit G1 includes a negative meniscus first lens element L1 with a convex surface directed toward the object side in order from the object side to the image side. And a positive meniscus second lens element L2 having a convex surface facing the object side.
  • the first lens element L1 and the second lens element L2 are cemented.
  • the second lens unit G2 includes, in order from the object side to the image side, a biconcave third lens element L3 and a positive meniscus second lens with the convex surface facing the object side. 4 lens element L4.
  • the third lens element L3 has two aspheric surfaces.
  • the third lens unit G3 includes, in order from the object side to the image side, a positive meniscus fifth lens element L5 with a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side Negative meniscus sixth lens element L6 and biconvex seventh lens element L7.
  • the fifth lens element L5 and the sixth lens element L6 are cemented.
  • the fifth lens element L5 has an aspheric object side surface.
  • the fourth lens unit G4 comprises solely a bi-convex eighth lens element L8.
  • the eighth lens element L8 has an aspheric object side surface.
  • a parallel plate P is provided on the object side of the image plane S (between the image plane S and the eighth lens element L8).
  • the zoom lens system according to Embodiment 8 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging, the first lens group G1 and the third lens group G3 move to the object side, and the second lens group G2 Moves to the image side with a convex locus on the image side, and the fourth lens group G4 moves to the image side with a convex locus on the object side. That is, during zooming, each lens group moves along the optical axis so that the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases.
  • the first lens group G1 is composed of two lens elements
  • the second lens group G2 is composed of two lens elements
  • the third lens group G3 is composed of three lens elements. Therefore, the lens system has a short optical total length (lens total length).
  • the first lens group G1 includes a negative meniscus lens element L1 having a convex surface directed toward the object side and a positive lens element L2 in order from the object side to the image side.
  • a negative meniscus lens element L1 having a convex surface directed toward the object side
  • a positive lens element L2 in order from the object side to the image side.
  • the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 in the second lens group G2, since the third lens element L3, which is the lens element on the object side, has an aspheric surface, aberrations, particularly distortion at the wide angle end, are further reduced. It can be corrected well.
  • the fifth lens element L5, which is the positive lens element on the object side has an aspheric surface, so that aberrations, particularly spherical aberration, can be corrected more satisfactorily.
  • the third lens group G3 includes a fifth lens element L5 having a positive power and a sixth lens element having a negative power in order from the object side to the image side.
  • the fourth lens group G4 further includes one lens element, and the lens element has a positive power. Therefore, the lens system has a short optical total length (lens total length). In addition, when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, rapid focusing is facilitated by extending the fourth lens group G4 to the object side as shown in each drawing.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens are used for zooming from the wide-angle end to the telephoto end during imaging. Zooming is performed by moving the group G4 along the optical axis, and any one of the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4, Alternatively, by moving some sub-lens groups of each lens group in a direction perpendicular to the optical axis, image point movement due to vibration of the entire system is corrected, that is, image blur due to camera shake, vibration, etc. is optically corrected. Can be corrected.
  • the third lens group G3 moves in a direction orthogonal to the optical axis, thereby suppressing the increase in size of the entire zoom lens system, Image blur can be corrected while maintaining excellent imaging characteristics with small decentration coma and decentering astigmatism.
  • one lens group is composed of a plurality of lens elements
  • a part of the sub-lens groups of each lens group is any one of the plurality of lens elements or adjacent to each other.
  • a zoom lens system such as the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8
  • a plurality of preferable conditions are defined for the zoom lens system according to each embodiment, but a zoom lens system configuration that satisfies all of the plurality of conditions is most desirable.
  • individual conditions it is possible to obtain a zoom lens system that exhibits the corresponding effects.
  • a first lens group having a positive power, a second lens group having a negative power, and a positive power A fourth lens group having a positive power, the first lens group is composed of two or less lens elements, and the second lens group is composed of two lens elements, Three lens elements of an object side lens element having positive power, a lens element having negative power, and an image side lens element having positive power in order from the object side to the image side of the third lens group (Hereinafter, this lens configuration is referred to as a basic configuration of the embodiment) satisfies the following conditions (b-1) and (a-2).
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (2-2). ⁇ 2.0 ⁇ f 2 / f W ⁇ 1.1 (2-2) here, f 2 : composite focal length of the second lens group, f W : The focal length of the entire system at the wide angle end.
  • the condition (2-2) defines an appropriate focal length of the second lens group. If the upper limit of condition (2-2) is exceeded, the focal length of the second lens unit becomes too large, and the amount of movement of the second lens unit increases during zooming, so zooming with a zooming ratio exceeding 4.5 times It may be difficult to achieve a compact lens system. On the other hand, if the lower limit of the condition (2-2) is not reached, the focal length of the second lens group becomes too small, and it may be difficult to correct the aberration variation accompanying the movement of the second lens group.
  • the above-described effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (2-2) ′ and (2-2) ′′. ⁇ 1.7 ⁇ f 2 / f W (2-2) ′ f 2 / f W ⁇ 1.5 (2-2) ′′
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (3-2). 1.1 ⁇ ( ⁇ 2T / ⁇ 2W ) / ( ⁇ 3T / ⁇ 3W ) ⁇ 5.2 (3-2) here, ⁇ 2T : lateral magnification at the telephoto end of the second lens group, ⁇ 2W : lateral magnification at the wide-angle end of the second lens group, ⁇ 3T : lateral magnification at the telephoto end of the third lens group, ⁇ 3W : lateral magnification at the wide-angle end of the third lens group.
  • the condition (3-2) defines the ratio between the lateral magnification change of the second lens group and the lateral magnification change of the third lens group. If the upper limit of condition (3-2) is exceeded, the variable magnification burden of the second lens group becomes excessive, and aberrations due to power increase, especially off-axis aberrations such as field curvature and lateral chromatic aberration at the telephoto end, occur. There is a risk that it will be difficult to suppress the above. On the other hand, if the lower limit of the condition (3-2) is not reached, the size of the lens system increases due to the increased amount of movement of the third lens group, the occurrence of aberrations due to the increased power of the third lens group, especially the spherical aberration at the telephoto end, etc. It may be difficult to suppress the occurrence of the on-axis aberration.
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (4-2). 0.9 ⁇ M 1 / M 3 ⁇ 3.0 (4-2) here, M 1 : the amount of movement in the optical axis direction of the first lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end (the movement from the image side to the object side is positive); M 3 : Amount of movement in the optical axis direction of the third lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end (movement from the image side to the object side is positive) It is.
  • the condition (4-2) defines the ratio between the movement amount of the first lens group in the optical axis direction and the movement amount of the third lens group in the optical axis direction. If the upper limit of condition (4-2) is exceeded, the amount of movement of the first lens unit will be large and the total optical length will be long, so that the lens barrel will be large when retracted, making it difficult to achieve a compact zoom lens system. There is a fear. On the other hand, if the lower limit of condition (4-2) is not reached, the amount of movement of the third lens group becomes too large, and it may be difficult to correct curvature of field and lateral chromatic aberration.
  • a zoom lens system having a basic configuration and including a lens element having a positive power in the second lens group as in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 satisfies the following condition (5): It is preferable. 1.88 ⁇ nd 2p ⁇ 2.20 (5) here, nd 2p: the lens element having a positive power of the second lens group, the refractive index to the d-line.
  • the condition (5) defines the refractive index of the lens element having the positive power of the second lens group. If the upper limit of condition (5) is exceeded, mass production of the lens material may become difficult. On the other hand, if the lower limit of the condition (5) is not reached, it may be difficult to correct field curvature and distortion at the wide-angle end and coma aberration in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.
  • a zoom lens system having a basic configuration and including a lens element having a negative power in the second lens group as in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 satisfies the following condition (6): It is preferable. 0.35 ⁇ (r 2na + r 2nb ) / (r 2na ⁇ r 2nb ) ⁇ 1.20 (6) here, r 2na : radius of curvature of object side surface of lens element having negative power of second lens group, r 2nb : the radius of curvature of the image side surface of the lens element having the negative power of the second lens group.
  • the condition (6) defines the shape factor of the lens element having negative power of the second lens group. If the upper limit of condition (6) is exceeded, it may be difficult to correct curvature of field and distortion at the wide-angle end. On the other hand, if the lower limit of condition (6) is not reached, it may be difficult to correct coma in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the above effect can be further achieved by further satisfying at least one of the following conditions (6) ′ and (6) ′′. 0.60 ⁇ (r 2na + r 2nb ) / (r 2na ⁇ r 2nb ) (6) ′ (R 2na + r 2nb ) / (r 2na ⁇ r 2nb ) ⁇ 0.90 (6) ′′
  • the second lens group includes a lens element having negative power and a positive power in order from the object side to the image side.
  • the zoom lens system including the two lens elements including the lens element satisfy the following condition (7). ⁇ 8.5 ⁇ (r 2nb + r 2pa ) / (r 2nb ⁇ r 2pa ) ⁇ 3.5 (7) here, r 2nb : radius of curvature of image side surface of lens element having negative power of second lens group, r 2pa : the radius of curvature of the object side surface of the lens element having the positive power of the second lens group.
  • the condition (7) defines the shape factor of the air lens between the two lens elements constituting the second lens group. If the upper limit of condition (7) is exceeded, it may be difficult to correct curvature of field and distortion at the wide-angle end. On the other hand, if the lower limit of condition (7) is not reached, it may be difficult to correct coma in the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (7) ′ and (7) ′′. ⁇ 8.0 ⁇ (r 2nb + r 2pa ) / (r 2nb ⁇ r 2pa ) (7) ′ (R 2nb + r 2pa ) / (r 2nb ⁇ r 2pa ) ⁇ 5.2 (7) ′′
  • a zoom lens system having a basic configuration and including a lens element having a positive power in the first lens group as in the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 satisfies the following condition (8): It is preferable. ⁇ 1.80 ⁇ (r 1pa + r 1pb ) / (r 1pa ⁇ r 1pb ) ⁇ 0.00 (8) here, r 1pa : radius of curvature of object side surface of lens element having positive power of first lens group, r 1pb is the radius of curvature of the image side surface of the lens element having positive power of the first lens group.
  • the condition (8) defines the shape factor of the lens element having the positive power of the first lens group. If the upper limit of condition (8) is exceeded, it may be difficult to correct coma at the telephoto end. On the other hand, if the value goes below the lower limit of the condition (8), it may be difficult to correct curvature of field at the wide angle end.
  • the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (8) ′ and (8) ′′. ⁇ 1.47 ⁇ (r 1pa + r 1pb ) / (r 1pa ⁇ r 1pb ) (8) ′ (R 1pa + r 1pb ) / (r 1pa ⁇ r 1pb ) ⁇ 1.20 (8) ′′
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (9). 1.87 ⁇ f 3 / f W ⁇ 3.00 (9) here, f 3 : composite focal length of the third lens group, f W : The focal length of the entire system at the wide angle end.
  • the condition (9) defines an appropriate focal length of the third lens group. If the upper limit of condition (9) is exceeded, the focal length of the third lens group becomes too large, and it may be difficult to achieve a compact zoom lens system. If the upper limit of condition (9) is exceeded, for example, when the third lens group is moved in the direction perpendicular to the optical axis for blur correction, the amount of movement becomes too large, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of condition (9) is not reached, the focal length of the third lens group becomes too small, the aberration correction capability of the third lens group becomes excessive, the correction balance of various aberrations deteriorates, and a compact zoom Achieving a lens system can be difficult.
  • the above effect can be further achieved by further satisfying at least one of the following conditions (9) ′ and (9) ′′. 1.90 ⁇ f 3 / f W (9) ′ f 3 / f W ⁇ 2.06 (9) ''
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (10). 0.5 ⁇ f 3IL / f 3 ⁇ 1.5 (10) here, f 3IL : focal length of the image side lens element having positive power of the third lens group, f 3 : the combined focal length of the third lens group.
  • the condition (10) defines an appropriate focal length of the image side lens element having the positive power of the third lens group. If the upper limit of condition (10) is exceeded, the total optical length can be shortened, but it may be difficult to correct spherical aberration and coma with good balance with other lens elements. On the other hand, if the lower limit of the condition (10) is not reached, spherical aberration and coma aberration can be corrected with other lens elements in a balanced manner, but it may be difficult to shorten the optical total length.
  • the above effect can be further achieved by further satisfying at least one of the following conditions (10) ′ and (10) ′′. 1.0 ⁇ f 3IL / f 3 (10) ′ f 3IL / f 3 ⁇ 1.3 (10) ''
  • the zoom lens system having the basic configuration like the zoom lens systems according to Embodiments 1 to 8 preferably satisfies the following condition (11). -1.00 ⁇ f 3n / f 3 ⁇ -0.25 (11) here, f 3n : focal length of the lens element having negative power of the third lens group, f 3 : the combined focal length of the third lens group.
  • the condition (11) defines an appropriate focal length of the lens element having the negative power of the third lens group. If the upper limit of condition (11) is exceeded, the total optical length can be shortened, but it may be difficult to correct spherical aberration and coma with a good balance with other lens elements. On the other hand, if the lower limit of the condition (11) is not reached, spherical aberration and coma aberration can be corrected with other lens elements in a well-balanced manner, but it may be difficult to shorten the optical total length.
  • the above effect can be further achieved by satisfying at least one of the following conditions (11) ′ and (11) ′′. ⁇ 0.68 ⁇ f 3n / f 3 (11) ′ f 3n / f 3 ⁇ 0.46 (11) ′′
  • Each lens group constituting the zoom lens system according to Embodiments 1 to 8 includes a refractive lens element that deflects incident light by refraction (that is, a type in which deflection is performed at an interface between media having different refractive indexes)
  • a diffractive lens element that deflects incident light by diffraction a refractive / diffractive hybrid lens element that deflects incident light by a combination of diffractive action and refractive action, and a refractive index that deflects incident light according to the refractive index distribution in the medium
  • Each lens group may be composed of a distributed lens element or the like.
  • an optical low-pass filter, a face plate of an image sensor, or the like is equivalent to the object side of the image plane S (between the image plane S and the most image side lens surface of the fourth lens group G4).
  • this low-pass filter a birefringent low-pass filter made of quartz or the like whose predetermined crystal axis direction is adjusted, or a required optical cutoff frequency.
  • a phase-type low-pass filter or the like that achieves the characteristics by the diffraction effect can be applied.
  • FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a digital still camera according to the ninth embodiment.
  • the digital still camera includes an image pickup apparatus including a zoom lens system 1 and an image pickup device 2 that is a CCD, a liquid crystal monitor 3, and a housing 4.
  • the zoom lens system 1 includes a first lens group G1, a second lens group G2, an aperture stop A, a third lens group G3, and a fourth lens group G4.
  • the zoom lens system 1 is disposed on the front side
  • the imaging element 2 is disposed on the rear side of the zoom lens system 1.
  • a liquid crystal monitor 3 is disposed on the rear side of the housing 4, and an optical image of the subject by the zoom lens system 1 is formed on the image plane S.
  • the lens barrel includes a main lens barrel 5, a moving lens barrel 6, and a cylindrical cam 7.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, the aperture stop A, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move to predetermined positions on the basis of the image sensor 2, Zooming from the wide-angle end to the telephoto end can be performed.
  • the fourth lens group G4 is movable in the optical axis direction by a focus adjustment motor.
  • any of the zoom lens systems according to the second to eighth embodiments may be used instead of the zoom lens system according to the first embodiment.
  • the optical system of the digital still camera shown in FIG. 20 can be used for a digital video camera for moving images. In this case, not only a still image but also a moving image with high resolution can be taken.
  • the zoom lens system according to the first to eighth embodiments is shown as the zoom lens system 1.
  • these zoom lens systems need to use all zooming areas. There is no. That is, a range in which the optical performance is ensured may be cut out according to a desired zooming area, and used as a zoom lens system having a lower magnification than the zoom lens system described in the first to eighth embodiments.
  • a zoom lens system is applied to a so-called collapsible lens barrel
  • a prism having an internal reflection surface or a surface reflection mirror may be disposed at an arbitrary position such as in the first lens group G1, and the zoom lens system may be applied to a so-called bent lens barrel.
  • some lenses constituting a zoom lens system such as the entire second lens group G2, the entire third lens group G3, the second lens group G2, or a part of the third lens group G3.
  • the zoom lens system may be applied to a so-called sliding lens barrel in which the group is retracted from the optical axis when retracted.
  • an image pickup apparatus including the zoom lens system according to Embodiments 1 to 8 described above and an image pickup element such as a CCD or a CMOS is used as a monitoring camera in a mobile phone device, PDA (Personal Digital Assistance), or a monitoring system. It can also be applied to Web cameras, in-vehicle cameras, and the like.
  • the unit of length in the table is “mm”, and the unit of angle of view is “°”.
  • r is a radius of curvature
  • d is a surface interval
  • nd is a refractive index with respect to the d line
  • vd is an Abbe number with respect to the d line.
  • the surface marked with * is an aspherical surface
  • the aspherical shape is defined by the following equation.
  • is a conic constant
  • A4, A6, A8, and A10 are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients, respectively.
  • each longitudinal aberration diagram shows the aberration at the wide angle end, (b) shows the intermediate position, and (c) shows the aberration at the telephoto end.
  • SA spherical aberration
  • AST mm
  • DIS distortion
  • the vertical axis represents the F number (indicated by F in the figure)
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line (C- line).
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure), the solid line represents the sagittal plane (indicated by s), and the broken line represents the meridional plane (indicated by m in the figure). is there.
  • the vertical axis represents the image height (indicated by H in the figure).
  • FIGS. 3, 8 and 13 are lateral aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens systems according to Embodiments 1, 3 and 5, respectively.
  • the upper three aberration diagrams show a basic state in which image blur correction is not performed at the telephoto end, and the lower three aberration diagrams move the entire third lens group G3 by a predetermined amount in a direction perpendicular to the optical axis. This corresponds to the image blur correction state at the telephoto end.
  • the upper row shows the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle row shows the lateral aberration at the axial image point
  • the lower row shows the lateral aberration at the image point of -70% of the maximum image height.
  • the upper stage is the lateral aberration at the image point of 70% of the maximum image height
  • the middle stage is the lateral aberration at the axial image point
  • the lower stage is at the image point of -70% of the maximum image height.
  • the horizontal axis represents the distance from the principal ray on the pupil plane
  • the solid line is the d line (d-line)
  • the short broken line is the F line (F-line)
  • the long broken line is the C line ( C-line) characteristics.
  • the meridional plane is a plane including the optical axis of the first lens group G1 and the optical axis of the third lens group G3.
  • the movement amount in the direction perpendicular to the optical axis of the third lens group G3 in the image blur correction state at the telephoto end is as follows.
  • the image decentering amount is when the entire third lens group G3 is translated by the above values in the direction perpendicular to the optical axis. Is equal to the amount of image eccentricity.
  • Table 25 shows the corresponding values for each condition in the zoom lens system of each numerical example.
  • the zoom lens system according to the present invention is applicable to digital input devices such as a digital camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, an in-vehicle camera, etc. It is suitable for a photographing optical system that requires high image quality.
  • digital input devices such as a digital camera, a mobile phone device, a PDA (Personal Digital Assistance), a surveillance camera in a surveillance system, a Web camera, an in-vehicle camera, etc. It is suitable for a photographing optical system that requires high image quality.

Abstract

 物体側から像側へと順に、正パワーの第1レンズ群、負パワーの第2レンズ群、正パワーの第3レンズ群及び正パワーの第4レンズ群からなり、第1レンズ群が2枚以下のレンズ素子で、第2レンズ群が2枚のレンズ素子で、第3レンズ群が物体側から像側へと順に正パワーの物体側レンズ素子、負パワーのレンズ素子及び正パワーの像側レンズ素子の3枚で構成され、条件f/f>6.0及びω≧30(f:望遠端での全系の焦点距離、f:広角端での全系の焦点距離、ω:広角端での半画角)を満足する、小型でありながら、広角端での広い画角と高いズーミング比とをバランスよく備えた高性能なズームレンズ系、撮像装置及びカメラ。

Description

ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
 本発明は、ズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関する。特に本発明は、小型でありながら、広角端での広い画角と高いズーミング比とをバランスよく備えた高性能なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラに関する。
 デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の、光電変換を行う撮像素子を持つカメラ(以下、単にデジタルカメラという)に対するコンパクト化及び高性能化の要求は極めて強い。特に、1台のデジタルカメラで、広角域から高望遠域までの広い焦点距離範囲をカバーすることができる、ズーミング比が高いズームレンズ系を搭載したカメラが、その利便性から強く要望されている。一方、近年では、撮影範囲が広い広角域を持つズームレンズ系も求められている。
 前記のごとくズーミング比が高いズームレンズ系や、広角域を持つズームレンズ系として、従来より、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とが配置された、正負正正の4群構成を有するズームレンズが種々提案されている。
 特開2008-146016号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくとも第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群が移動して各レンズ群間の間隔が変化し、第2レンズ群が3枚以下のレンズからなり、第2レンズ群の広角端、望遠端での横倍率の比と、第3レンズ群の広角端、望遠端での横倍率の比との関係を規定したズームレンズを開示している。
 特開2008-122880号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第2レンズ群が3枚以下のレンズからなり、第2レンズ群中の最も物体側に両凹負レンズが配置され、該両凹負レンズのシェイプファクターを規定した、ズーミング比が3~12のズームレンズを開示している。
 特開2008-122879号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第1レンズ群が負レンズと正レンズとからなり、該正レンズのシェイプファクターを規定したズームレンズを開示している。
 特開2008-052116号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第1レンズ群が正レンズと負レンズとからなり、第2レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、該第2レンズ群における負レンズの屈折率及びアッベ数を規定したズームレンズを開示している。
 特開2008-052113号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第2レンズ群が最も物体側に両凹形状の負レンズを有し、全体として2枚以下の負レンズと1枚の正レンズからなり、該両凹形状の負レンズのシェイプファクターを規定した、ズーミング比が3.8~10のズームレンズを開示している。
 特開2008-052110号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第2レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、該正レンズの屈折率及びアッベ数を規定したズームレンズを開示している。
 特開2007-328178号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第1レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、第2レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとからなり、第3レンズ群が1枚の正レンズと1枚の負レンズとを含む3枚以下のレンズからなり、第4レンズ群が1枚の正レンズからなるズームレンズを開示している。
 特開2007-256452号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第3レンズ群が物体側から順に第1正レンズと第2両凹負レンズと第3負レンズとからなり、変倍時、広角端と比較して望遠端において、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が減少しているズームレンズを開示している。
 特開2007-240747号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第1レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズの2枚、第2レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズの2枚、第3レンズ群が物体側から順に正レンズと正レンズと負レンズの3枚、第4レンズ群が正レンズ1枚からなり、変倍時、広角端に対して望遠端において、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が増大し、第3レンズ群が第2レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、第2レンズ群と第3レンズ群との間に変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、明るさ絞りが広角端に対して望遠端にて物体側に位置するズームレンズを開示している。
 特開2007-171371号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、第1レンズ群が広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、広角端に比べ望遠端で、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が大きく、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が小さく、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が大きく、第1レンズ群が負レンズと正レンズとからなり、第2レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズからなり、第2レンズ群中の負レンズの焦点距離又は第2レンズ群の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比が規定されたズームレンズを開示している。
 特開2008-172321号公報は、前記正負正正の4群構成を有し、複数のレンズ群の間隔を変化させて広角端から望遠端までのズーミングを行うズームレンズと、撮像素子と、画像回復処理部とを備え、光軸上におけるズームレンズの最物体側屈折面から撮像面までの最大長さと、広角端、望遠端における全系の焦点距離と、望遠端における最小Fナンバーと、撮像面における有効撮像領域の対角長の半分との関係が規定された撮像装置を開示している。
特開2008-146016号公報 特開2008-122880号公報 特開2008-122879号公報 特開2008-052116号公報 特開2008-052113号公報 特開2008-052110号公報 特開2007-328178号公報 特開2007-256452号公報 特開2007-240747号公報 特開2007-171371号公報 特開2008-172321号公報
 しかしながら、前記特許文献に開示のズームレンズはいずれも、薄型でコンパクトなデジタルカメラに適用し得る程度に小型化されたものではあるが、広角端での画角とズーミング比とのバランスという点で、近年の要求を満足し得るものではない。
 本発明の目的は、小型でありながら、広角端での広い画角と高いズーミング比とをバランスよく備えた高性能なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラを提供することである。
 上記目的の1つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、
物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
以下の条件(b-1)及び(a-2):
  f/f>6.0 ・・・(b-1)
  ω≧30 ・・・(a-2)
(ここで、
 f:望遠端での全系の焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離、
 ω:広角端での半画角(°)
である)
を満足する、ズームレンズ系
に関する。
 上記目的の1つは、以下の撮像装置により達成される。すなわち本発明は、
物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、
該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
以下の条件(b-1)及び(a-2):
  f/f>6.0 ・・・(b-1)
  ω≧30 ・・・(a-2)
(ここで、
 f:望遠端での全系の焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離、
 ω:広角端での半画角(°)
である)
を満足するズームレンズ系である、撮像装置
に関する。
 上記目的の1つは、以下のカメラにより達成される。すなわち本発明は、
物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行うカメラであって、
物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、
物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
以下の条件(b-1)及び(a-2):
  f/f>6.0 ・・・(b-1)
  ω≧30 ・・・(a-2)
(ここで、
 f:望遠端での全系の焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離、
 ω:広角端での半画角(°)
である)
を満足するズームレンズ系である、カメラ
に関する。
 本発明によれば、小型でありながら、広角端での広い画角と高いズーミング比とをバランスよく備えた高性能なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラを提供することができる。
図1は、実施の形態1(実施例1)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図2は、実施例1に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図3は、実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図4は、実施の形態2(実施例2)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図5は、実施例2に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図6は、実施の形態3(実施例3)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図7は、実施例3に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図8は、実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図9は、実施の形態4(実施例4)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図10は、実施例4に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図11は、実施の形態5(実施例5)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図12は、実施例5に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図13は、実施例5に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。 図14は、実施の形態6(実施例6)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図15は、実施例6に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図16は、実施の形態7(実施例7)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図17は、実施例7に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図18は、実施の形態8(実施例8)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図である。 図19は、実施例8に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。 図20は、実施の形態9に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。
 (実施の形態1~8)
 図1、4、6、9、11、14、16及び18は、各々実施の形態1~8に係るズームレンズ系のレンズ配置図である。
 図1、4、6、9、11、14、16及び18は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。各図において、(a)図は広角端(最短焦点距離状態:焦点距離f)のレンズ構成、(b)図は中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離f=√(f*f))のレンズ構成、(c)図は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離f)のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、(a)図と(b)図との間に設けられた直線乃至曲線の矢印は、広角端から中間位置を経由して望遠端への、各レンズ群の動きを示す。さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。
 各実施の形態に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、正のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群とを備え、ズーミングに際して、各レンズ群の間隔、すなわち、前記第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、及び第3レンズ群と第4レンズ群との間隔がいずれも変化するように、各レンズ群が光軸に沿った方向にそれぞれ移動する。各実施の形態に係るズームレンズ系は、これら各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、高い光学性能を保持しつつ、レンズ系全体の小型化を可能にしている。
 なお図1、4、6、9、11、14、16及び18において、特定の面に付されたアスタリスク*は、該面が非球面であることを示している。また各図において、各レンズ群の符号に付された記号(+)及び記号(-)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表し、該像面Sの物体側(像面Sと第4レンズ群G4の最像側レンズ面との間)には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Pが設けられている。
 さらに図1、4、6、9、11、14、16及び18において、第3レンズ群G3の最物体側に開口絞りAが設けられており、該開口絞りAは、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第3レンズ群G3と一体的に光軸上を移動する。
 図1に示すように、実施の形態1に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態1に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態1に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態1に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態1に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態1に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図4に示すように、実施の形態2に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態2に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態2に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態2に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態2に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態2に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図6に示すように、実施の形態3に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態3に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態3に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態3に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態3に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態3に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図9に示すように、実施の形態4に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態4に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態4に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態4に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態4に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態4に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図11に示すように、実施の形態5に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。また、第2レンズ素子L2は、その像側面が非球面である。
 実施の形態5に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態5に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態5に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態5に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態5に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図14に示すように、実施の形態6に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。また、第2レンズ素子L2は、その像側面が非球面である。
 実施の形態6に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態6に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態6に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態6に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態6に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図16に示すように、実施の形態7に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態7に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態7に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態7に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態7に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態7に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 図18に示すように、実施の形態8に係るズームレンズ系において、第1レンズ群G1は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第1レンズ素子L1と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第2レンズ素子L2とからなる。これら第1レンズ素子L1と第2レンズ素子L2とは接合されている。
 実施の形態8に係るズームレンズ系において、第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、両凹形状の第3レンズ素子L3と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第4レンズ素子L4とからなる。第3レンズ素子L3は、その両面が非球面である。
 また実施の形態8に係るズームレンズ系において、第3レンズ群G3は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第5レンズ素子L5と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7とからなる。これらのうち、第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とは接合されている。また、第5レンズ素子L5は、その物体側面が非球面である。
 また実施の形態8に係るズームレンズ系において、第4レンズ群G4は、両凸形状の第8レンズ素子L8のみからなる。該第8レンズ素子L8は、その物体側面が非球面である。
 なお、実施の形態8に係るズームレンズ系において、像面Sの物体側(像面Sと第8レンズ素子L8との間)には、平行平板Pが設けられている。
 実施の形態8に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1及び第3レンズ群G3は、物体側へ移動し、第2レンズ群G2は、像側に凸の軌跡を描いて像側へ移動し、第4レンズ群G4は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1が2枚のレンズ素子、第2レンズ群G2が2枚のレンズ素子、第3レンズ群G3が3枚のレンズ素子からなるので、光学全長(レンズ全長)が短いレンズ系となっている。
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、第1レンズ群G1が、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子L1と、正レンズ素子L2とで構成され、かつ、これら2枚のレンズ素子が接合して接合レンズ素子を構成しているので、コンパクトなレンズ系となっている。またこのような構成により、色収差を良好に補正することができる。
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、第2レンズ群G2において、物体側のレンズ素子である第3レンズ素子L3が非球面を有するので、収差、特に広角端での歪曲収差をさらに良好に補正することができる。また、第3レンズ群G3において、物体側の正レンズ素子である第5レンズ素子L5が非球面を有するので、収差、特に球面収差をさらに良好に補正することができる。
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、第3レンズ群G3が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第5レンズ素子L5と、負のパワーを有する第6レンズ素子L6と、正のパワーを有する第7レンズ素子L7との3枚のレンズ素子で構成され、かつ、物体側の正レンズ素子である第5レンズ素子L5と第6レンズ素子L6とが接合して接合レンズ素子を構成しているので、正レンズ素子で発生する軸上収差が負レンズ素子で補正され、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を得ている。
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、さらに第4レンズ群G4が1枚のレンズ素子からなり、該レンズ素子が正のパワーを有するので、光学全長(レンズ全長)が短いレンズ系となっており、かつ、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、各図に示すように第4レンズ群G4を物体側に繰り出すことで迅速なフォーカスを容易にしている。
 また実施の形態1~8に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4を光軸に沿ってそれぞれ移動させてズーミングを行うが、これら第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4のうちのいずれかのレンズ群、あるいは、各レンズ群の一部のサブレンズ群を光軸に直交する方向に移動させることによって、全系の振動による像点移動を補正する、すなわち、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。
 全系の振動による像点移動を補正する際に、例えば第3レンズ群G3が光軸に直交する方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。
 なお、前記各レンズ群の一部のサブレンズ群とは、1つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成される場合、該複数のレンズ素子のうち、いずれか1枚のレンズ素子又は隣り合った複数のレンズ素子をいう。
 以下、例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とを備え、第1レンズ群が2枚以下のレンズ素子で構成され、第2レンズ群が2枚のレンズ素子で構成され、第3レンズ群が物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成されている(以下、このレンズ構成を、実施の形態の基本構成という)ズームレンズ系は、以下の条件(b-1)及び(a-2)を満足する。
  f/f>6.0 ・・・(b-1)
  ω≧30 ・・・(a-2)
ここで、
 f:望遠端での全系の焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離、
 ω:広角端での半画角(°)
である。
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(2-2)を満足することが好ましい。
  -2.0<f/f<-1.1 ・・・(2-2)
ここで、
 f:第2レンズ群の合成焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離
である。
 前記条件(2-2)は、第2レンズ群の適切な焦点距離を規定している。条件(2-2)の上限を上回ると、第2レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、ズーミングの際に第2レンズ群の移動量が増大するため、4.5倍を超えるズーミング比のズームレンズ系をコンパクトに達成することが困難になる恐れがある。一方、条件(2-2)の下限を下回ると、第2レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、第2レンズ群の移動に伴う収差変動を補正することが困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(2-2)’及び(2-2)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  -1.7<f/f ・・・(2-2)’
  f/f<-1.5 ・・・(2-2)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(3-2)を満足することが好ましい。
  1.1<(β2T/β2W)/(β3T/β3W)<5.2 ・・・(3-2)
ここで、
 β2T:第2レンズ群の望遠端での横倍率、
 β2W:第2レンズ群の広角端での横倍率、
 β3T:第3レンズ群の望遠端での横倍率、
 β3W:第3レンズ群の広角端での横倍率
である。
 前記条件(3-2)は、第2レンズ群の横倍率変化と第3レンズ群の横倍率変化との比を規定している。条件(3-2)の上限を上回ると、第2レンズ群の変倍負担が過剰になり、パワー増大による収差の発生、特に望遠端での像面湾曲や倍率色収差等の軸外収差の発生を抑制することが困難になる恐れがある。一方、条件(3-2)の下限を下回ると、第3レンズ群の移動量増大によるレンズ系の大型化や、第3レンズ群のパワー増大による収差の発生、特に望遠端での球面収差等の軸上収差の発生を抑制することが困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(3-2)’及び(3-2)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  1.5<(β2T/β2W)/(β3T/β3W) ・・・(3-2)’
  (β2T/β2W)/(β3T/β3W)<4.5 ・・・(3-2)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(4-2)を満足することが好ましい。
  0.9<M/M<3.0 ・・・(4-2)
ここで、
 M:広角端から望遠端へのズーミング時の、第1レンズ群の光軸方向の移動量(像側から物体側への移動を正とする)、
 M:広角端から望遠端へのズーミング時の、第3レンズ群の光軸方向の移動量(像側から物体側への移動を正とする)
である。
 前記条件(4-2)は、第1レンズ群の光軸方向の移動量と第3レンズ群の光軸方向の移動量との比を規定している。条件(4-2)の上限を上回ると、第1レンズ群の移動量が大きく、光学全長が長くなるため沈胴時のレンズ鏡筒が大きくなり、コンパクトなズームレンズ系を達成することが困難になる恐れがある。一方、条件(4-2)の下限を下回ると、第3レンズ群の移動量が大きくなり過ぎ、像面湾曲や倍率色収差の補正が困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(4-2)’及び(4-2)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  1.1<M/M ・・・(4-2)’
  M/M<2.8 ・・・(4-2)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、第2レンズ群が正のパワーを有するレンズ素子を含むズームレンズ系は、以下の条件(5)を満足することが好ましい。
  1.88<nd2p<2.20 ・・・(5)
ここで、
 nd2p:第2レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、d線に対する屈折率
である。
 前記条件(5)は、第2レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の屈折率を規定している。条件(5)の上限を上回ると、レンズ材料の量産が困難になる恐れがある。一方、条件(5)の下限を下回ると、広角端における像面湾曲及び歪曲収差、広角端から望遠端における全ズーム域でのコマ収差の補正が困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(5)’及び(5)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  1.90<nd2p ・・・(5)’
  nd2p<2.15 ・・・(5)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、第2レンズ群が負のパワーを有するレンズ素子を含むズームレンズ系は、以下の条件(6)を満足することが好ましい。
  0.35<(r2na+r2nb)/(r2na-r2nb)<1.20 ・・・(6)
ここで、
 r2na:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径、
 r2nb:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径
である。
 前記条件(6)は、第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子のシェイプファクターを規定している。条件(6)の上限を上回ると、広角端における像面湾曲及び歪曲収差の補正が困難になる恐れがある。一方、条件(6)の下限を下回ると、広角端から望遠端における全ズーム域でのコマ収差の補正が困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(6)’及び(6)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  0.60<(r2na+r2nb)/(r2na-r2nb) ・・・(6)’
  (r2na+r2nb)/(r2na-r2nb)<0.90 ・・・(6)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、第2レンズ群が、物体側から像側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有するレンズ素子との2枚のレンズ素子で構成されるズームレンズ系は、以下の条件(7)を満足することが好ましい。
  -8.5<(r2nb+r2pa)/(r2nb-r2pa)<-3.5 ・・・(7)
ここで、
 r2nb:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径、
 r2pa:第2レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径
である。
 前記条件(7)は、第2レンズ群を構成する2枚のレンズ素子間の空気レンズのシェイプファクターを規定している。条件(7)の上限を上回ると、広角端における像面湾曲及び歪曲収差の補正が困難になる恐れがある。一方、条件(7)の下限を下回ると、広角端から望遠端における全ズーム域でのコマ収差の補正が困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(7)’及び(7)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  -8.0<(r2nb+r2pa)/(r2nb-r2pa) ・・・(7)’
  (r2nb+r2pa)/(r2nb-r2pa)<-5.2 ・・・(7)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有し、第1レンズ群が正のパワーを有するレンズ素子を含むズームレンズ系は、以下の条件(8)を満足することが好ましい。
  -1.80<(r1pa+r1pb)/(r1pa-r1pb)<0.00 ・・・(8)
ここで、
 r1pa:第1レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径、
 r1pb:第1レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径
である。
 前記条件(8)は、第1レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子のシェイプファクターを規定している。条件(8)の上限を上回ると、望遠端におけるコマ収差の補正が困難になる恐れがある。一方、条件(8)の下限を下回ると、広角端における像面湾曲の補正が困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(8)’及び(8)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  -1.47<(r1pa+r1pb)/(r1pa-r1pb) ・・・(8)’
  (r1pa+r1pb)/(r1pa-r1pb)<-1.20 ・・・(8)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(9)を満足することが好ましい。
  1.87<f/f<3.00 ・・・(9)
ここで、
 f:第3レンズ群の合成焦点距離、
 f:広角端での全系の焦点距離
である。
 前記条件(9)は、第3レンズ群の適切な焦点距離を規定している。条件(9)の上限を上回ると、第3レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、コンパクトなズームレンズ系を達成することが困難になる恐れがある。また、条件(9)の上限を上回ると、ぶれ補正のために例えば第3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させる場合、その移動量が大きくなり過ぎ、望ましくない。一方、条件(9)の下限を下回ると、第3レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、第3レンズ群の収差補正能力が過剰になって、諸収差の補正バランスが悪くなり、コンパクトなズームレンズ系を達成することが困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(9)’及び(9)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  1.90<f/f ・・・(9)’
  f/f<2.06 ・・・(9)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(10)を満足することが好ましい。
  0.5<f3IL/f<1.5 ・・・(10)
ここで、
 f3IL:第3レンズ群の正のパワーを有する像側レンズ素子の焦点距離、
 f:第3レンズ群の合成焦点距離
である。
 前記条件(10)は、第3レンズ群の正のパワーを有する像側レンズ素子の適切な焦点距離を規定している。条件(10)の上限を上回ると、光学全長を短くすることができるが、球面収差やコマ収差を他のレンズ素子でバランス良く補正することが困難になる恐れがある。一方、条件(10)の下限を下回ると、球面収差やコマ収差を他のレンズ素子でバランス良く補正することができるが、光学全長を短くすることが困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(10)’及び(10)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  1.0<f3IL/f ・・・(10)’
  f3IL/f<1.3 ・・・(10)’’
 例えば実施の形態1~8に係るズームレンズ系のように、基本構成を有するズームレンズ系は、以下の条件(11)を満足することが好ましい。
  -1.00<f3n/f<-0.25 ・・・(11)
ここで、
 f3n:第3レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の焦点距離、
 f:第3レンズ群の合成焦点距離
である。
 前記条件(11)は、第3レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の適切な焦点距離を規定している。条件(11)の上限を上回ると、光学全長を短くすることができるが、球面収差やコマ収差を他のレンズ素子でバランス良く補正することが困難になる恐れがある。一方、条件(11)の下限を下回ると、球面収差やコマ収差を他のレンズ素子でバランス良く補正することができるが、光学全長を短くすることが困難になる恐れがある。
 なお、さらに以下の条件(11)’及び(11)’’の少なくとも1つを満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。
  -0.68<f3n/f ・・・(11)’
  f3n/f<-0.46 ・・・(11)’’
 実施の形態1~8に係るズームレンズ系を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子(すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子)のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、好ましい。
 さらに各実施の形態では、像面Sの物体側(像面Sと第4レンズ群G4の最像側レンズ面との間)には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Pを配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。
(実施の形態9)
 図20は、実施の形態9に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図20において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系1とCCDである撮像素子2とを含む撮像装置と、液晶モニタ3と、筐体4とから構成される。ズームレンズ系1として、実施の形態1に係るズームレンズ系が用いられている。図20において、ズームレンズ系1は、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、開口絞りAと、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とから構成されている。筐体4は、前側にズームレンズ系1が配置され、ズームレンズ系1の後側には、撮像素子2が配置されている。筐体4の後側に液晶モニタ3が配置され、ズームレンズ系1による被写体の光学的な像が像面Sに形成される。
 鏡筒は、主鏡筒5と、移動鏡筒6と、円筒カム7とで構成されている。円筒カム7を回転させると、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、開口絞りAと第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が撮像素子2を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までのズーミングを行うことができる。第4レンズ群G4はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。
 こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態1に係るズームレンズ系を用いることにより、解像度及び像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短い小型のデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図20に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態1に係るズームレンズ系の替わりに実施の形態2~8に係るズームレンズ系のいずれかを用いてもよい。また、図20に示したデジタルスチルカメラの光学系は、動画像を対象とするデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画像だけでなく、解像度の高い動画像を撮影することができる。
 なお、本実施の形態9に係るデジタルスチルカメラでは、ズームレンズ系1として実施の形態1~8に係るズームレンズ系を示したが、これらのズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、実施の形態1~8で説明したズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。
 さらに、実施の形態9では、いわゆる沈胴構成の鏡筒にズームレンズ系を適用した例を示したが、これに限られない。例えば、第1レンズ群G1内等の任意の位置に、内部反射面を持つプリズムや、表面反射ミラーを配置し、いわゆる屈曲構成の鏡筒にズームレンズ系を適用してもよい。さらに、実施の形態9において、第2レンズ群G2全体、第3レンズ群G3全体、第2レンズ群G2あるいは第3レンズ群G3の一部等のズームレンズ系を構成している一部のレンズ群を、沈胴時に光軸上から退避させる、いわゆるスライディング鏡筒にズームレンズ系を適用してもよい。
 また、以上説明した実施の形態1~8に係るズームレンズ系と、CCDやCMOS等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用することもできる。
 以下、実施の形態1~8に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線に対する屈折率、vdはd線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、*印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
ここで、κは円錐定数、A4、A6、A8及びA10は、それぞれ4次、6次、8次及び10次の非球面係数である。
 図2、5、7、10、12、15、17及び19は、各々実施の形態1~8に係るズームレンズ系の縦収差図である。
 各縦収差図において、(a)図は広角端、(b)図は中間位置、(c)図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差(SA(mm))、非点収差(AST(mm))、歪曲収差(DIS(%))を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fで示す)を表し、実線はd線(d-line)、短破線はF線(F-line)、長破線はC線(C-line)の特性である。非点収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表す。
 また図3、8及び13は、各々実施の形態1、3及び5に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。
 各横収差図において、上段3つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段3つの収差図は、第3レンズ群G3全体を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に、それぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の-70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の-70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はd線(d-line)、短破線はF線(F-line)、長破線はC線(C-line)の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第1レンズ群G1の光軸と第3レンズ群G3の光軸とを含む平面としている。
 なお、各実施例のズームレンズ系について、望遠端における、像ぶれ補正状態での第3レンズ群G3の光軸と垂直な方向への移動量は、以下に示すとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が0.3°だけ傾いた場合の像偏心量は、第3レンズ群G3全体が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。
 各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、+70%像点における横収差と-70%像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、0.3°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
(数値実施例1)
 数値実施例1のズームレンズ系は、図1に示した実施の形態1に対応する。数値実施例1のズームレンズ系の面データを表1に、非球面データを表2に、各種データを表3に示す。
表 1(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         23.27352     0.80000     1.84666    23.8               
     2         16.49277     3.20000     1.72916    54.7               
     3        117.70340        可変                                   
     4*      -551.78280     1.20000     1.85976    40.6               
     5*         5.89716     1.94000                                   
     6          8.72337     1.70000     1.94595    18.0               
     7         14.57504        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.53459     2.50000     1.77377    47.2               
    10         15.97304     0.40000     1.80518    25.5               
    11          3.86773     0.50000                                   
    12         11.87353     1.80000     1.72916    54.7               
    13        -75.00131        可変                                   
    14*        14.48408     1.80000     1.58913    61.3               
    15       -104.90850        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 2(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 6.35805E-06, A6= 3.23164E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-2.54216E+00, A4= 1.28993E-03, A6=-1.61960E-05, A8= 3.66074E-07 
   A10=-1.38864E-09 
  第9面
   K=-3.78055E-01, A4= 5.10493E-05, A6= 1.60037E-05, A8=-2.91615E-06 
   A10= 2.64245E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 2.84410E-05, A6= 1.40555E-06, A8=-3.29006E-08 
   A10= 0.00000E+00
表 3(各種データ)
  ズーム比     6.54005
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.7966   14.4264   44.4500
 Fナンバー     3.37524   3.90094   6.26203
    画角        30.8736   14.9460    4.8778
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     44.7962   45.7623   60.0080
    BF        0.49778   0.51223   0.49656
    d3           0.6000    8.6030   17.7617 
    d7          17.2604    7.1565    1.3000 
    d13          2.4311    3.7617   20.6110 
    d15          7.1669    8.8889    2.9987 
 入射瞳位置     13.8997   27.8899   55.2641
 射出瞳位置    -16.4101  -20.7719  244.3409
 前側主点位置   17.9642   32.5381  107.8169
 後側主点位置   37.9996   31.3359   15.5580
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -70.6835
     2         2       25.9586
     3         4       -6.7798
     4         6       20.1269
     5         9        7.4713
     6        10       -6.4331
     7        12       14.1822
     8        14       21.7244
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    42.36214     4.00000        -0.73159       1.03016
   2      4   -10.88041     4.84000         0.20227       1.64041
   3      8    13.92259     5.20000        -2.24197       0.21723
   4     14    21.72442     1.80000         0.13819       0.79912
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.39266   -0.55212   -1.03152
   3      8   -0.71588   -1.25665   -1.33373
   4     14    0.57077    0.49084    0.76269
(数値実施例2)
 数値実施例2のズームレンズ系は、図4に示した実施の形態2に対応する。数値実施例2のズームレンズ系の面データを表4に、非球面データを表5に、各種データを表6に示す。
表 4(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         21.67895     0.80000     2.00170    20.6               
     2         16.21267     3.20000     1.72916    54.7               
     3        174.74440        可変                                   
     4*       -53.85976     1.10000     1.85976    40.6               
     5*         5.71997     0.92630                                   
     6          7.76084     1.70000     2.00170    20.6               
     7         16.00169        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.28080     2.50000     1.85135    40.1               
    10          7.80657     0.40000     2.00170    20.6               
    11          3.57214     0.50000                                   
    12          9.44005     1.50000     1.77250    49.6               
    13        214.22130        可変                                   
    14*        12.42141     1.80000     1.62299    58.1               
    15        -75.23346        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 5(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 4.56239E-05, A6=-6.94009E-07, A8= 1.81220E-08 
   A10=-8.02787E-11 
  第5面
   K=-1.98341E+00, A4= 1.07747E-03, A6=-7.31374E-06, A8= 1.86112E-07 
   A10= 5.59108E-10 
  第9面
   K=-3.53088E-01, A4= 4.87967E-05, A6= 2.95696E-05, A8=-7.13705E-06 
   A10= 7.21043E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 6.02721E-05, A6= 2.35414E-06, A8=-1.45477E-07 
   A10= 3.81222E-09
表 6(各種データ)
  ズーム比     6.58661
                広角      中間      望遠
  焦点距離       7.0002   17.9935   46.1078
 Fナンバー     3.42534   4.28755   5.96646
    画角        31.0628   12.2142    4.6470
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     41.8456   38.5980   53.0305
    BF        0.50774   0.54740   0.50181
    d3           0.6000    6.5818   17.3687 
    d7          16.6466    2.8215    1.0000 
    d13          2.3747    3.4807   17.1718 
    d15          6.2903    9.7403    1.5619 
 入射瞳位置     14.0988   19.1342   55.2858
 射出瞳位置    -15.3366  -21.2790  122.6438
 前側主点位置   18.0062   22.2940  118.7990
 後側主点位置   34.8454   20.6045    6.9227
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -69.2618
     2         2       24.3018
     3         4       -5.9634
     4         6       13.6363
     5         9        8.3957
     6        10       -6.9006
     7        12       12.7428
     8        14       17.2488
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    38.69978     4.00000        -0.62539       1.15784
   2      4   -10.96627     3.72630         0.32297       1.75775
   3      8    13.67425     4.90000        -3.21446      -0.36143
   4     14    17.24879     1.80000         0.15841       0.84054
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.45753   -0.60969   -1.52316
   3      8   -0.77212   -2.46223   -0.99453
   4     14    0.51204    0.30972    0.78651
(数値実施例3)
 数値実施例3のズームレンズ系は、図6に示した実施の形態3に対応する。数値実施例3のズームレンズ系の面データを表7に、非球面データを表8に、各種データを表9に示す。
表 7(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         20.56187     0.80000     1.92286    20.9               
     2         14.81270     3.20000     1.72916    54.7               
     3        158.73300        可変                                   
     4*       -59.17839     1.10000     1.85976    40.6               
     5*         5.51137     1.13160                                   
     6          7.62681     1.70000     1.94595    18.0               
     7         14.57504        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.20287     2.50000     1.85135    40.1               
    10          9.49076     0.40000     1.92286    20.9               
    11          3.47256     0.50000                                   
    12          9.45232     1.50000     1.77250    49.6               
    13       -630.07970        可変                                   
    14*        12.45881     1.80000     1.62299    58.1               
    15        -53.07139        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 8(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 7.16481E-05, A6=-9.20654E-07, A8= 9.31422E-09 
   A10=-1.08989E-11 
  第5面
   K=-1.96424E+00, A4= 1.20304E-03, A6=-7.06323E-06, A8= 1.22887E-07 
   A10= 1.45469E-09 
  第9面
   K=-4.49892E-01, A4= 1.71358E-04, A6= 2.95164E-05, A8=-5.81944E-06 
   A10= 6.34879E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 3.68685E-05, A6= 7.24260E-06, A8=-3.15541E-07 
   A10= 5.13901E-09
表 9(各種データ)
  ズーム比     6.52948
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.1187   12.9818   39.9518
 Fナンバー     3.12003   3.77592   5.46453
    画角        34.8394   16.8681    5.3822
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     40.0820   35.9984   50.0898
    BF        0.50106   0.53718   0.50627
    d3           0.6000    4.1205   15.5150 
    d7          15.7290    4.5669    1.0000 
    d13          2.2919    3.2444   15.6615 
    d15          5.3284    7.8978    1.7755 
 入射瞳位置     13.4079   15.7987   50.2041
 射出瞳位置    -14.5439  -19.3553  134.0690
 前側主点位置   17.0381   20.3085  102.1063
 後側主点位置   33.9633   23.0165   10.1380
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -61.5140
     2         2       22.1975
     3         4       -5.8185
     4         6       15.1150
     5         9        7.2781
     6        10       -6.1295
     7        12       12.0675
     8        14       16.3687
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    35.95275     4.00000        -0.57161       1.19624
   2      4    -9.80239     3.93160         0.32635       1.74700
   3      8    12.20044     4.90000        -2.62124       0.03460
   4     14    16.36872     1.80000         0.21311       0.89223
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.43721   -0.51865   -1.30606
   3      8   -0.71015   -1.78990   -1.11238
   4     14    0.54813    0.38896    0.76487
(数値実施例4)
 数値実施例4のズームレンズ系は、図9示した実施の形態4に対応する。数値実施例4のズームレンズ系の面データを表10、非球面データを表11に、各種データを表12に示す。
表 10(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         22.98440     0.80000     2.00170    20.6               
     2         17.06934     3.00000     1.80420    46.5               
     3         88.78142        可変                                   
     4*      -221.40520     1.00000     1.85976    40.6               
     5*         5.56527     1.39220                                   
     6          8.04492     1.70000     2.00170    20.6               
     7         14.35270        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.58023     2.50000     1.77377    47.2               
    10         13.17091     0.40000     1.84666    23.8               
    11          3.98157     0.50000                                   
    12         11.32115     1.50000     1.80420    46.5               
    13       -172.13620        可変                                   
    14*        15.84590     1.80000     1.80420    46.5               
    15        696.20750        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 11(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4=-7.92798E-05, A6= 1.31994E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-1.64472E+00, A4= 8.04967E-04, A6=-4.09967E-06, A8= 9.96207E-08 
   A10= 3.79729E-09 
  第9面
   K=-3.85474E-01, A4= 7.27041E-05, A6= 1.43854E-05, A8=-3.37492E-06 
   A10= 3.29500E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 4.52987E-05, A6= 3.58657E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表 12(各種データ)
  ズーム比     6.54358
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.7963   17.3331   44.4720
 Fナンバー     3.43627   3.88419   5.87738
    画角        32.0601   12.5864    4.8709
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     44.4426   45.4138   57.7571
    BF        0.49855   0.53779   0.50695
    d3           0.5000   11.3199   18.7857 
    d7          17.5535    5.3040    1.4500 
    d13          3.9343    3.8667   18.8854 
    d15          6.3640    8.7933    2.5369 
 入射瞳位置     13.4475   33.8815   59.9670
 射出瞳位置    -18.1536  -20.4311  278.7394
 前側主点位置   17.7674   36.8869  111.5473
 後側主点位置   37.6463   28.0807   13.2851
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -71.0212
     2         2       25.7964
     3         4       -6.3015
     4         6       16.1025
     5         9        8.0531
     6        10       -6.8775
     7        12       13.2571
     8        14       20.1391
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    42.02118     3.80000        -0.98229       0.81730
   2      4   -10.85227     4.09220         0.21956       1.61285
   3      8    13.70595     4.90000        -2.18526       0.19508
   4     14    20.13910     1.80000        -0.02321       0.78029
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.39511   -0.65191   -1.18204
   3      8   -0.71083   -1.39583   -1.16962
   4     14    0.57587    0.45330    0.76549
(数値実施例5)
 数値実施例5のズームレンズ系は、図11に示した実施の形態5に対応する。数値実施例5のズームレンズ系の面データを表13に、非球面データを表14に、各種データを表15に示す。
表 13(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         23.92026     0.80000     2.00170    20.6               
     2         17.23850     2.50000     1.80420    46.5               
     3*        91.93466        可変                                   
     4*       -86.26322     1.00000     1.85976    40.6               
     5*         5.30963     1.09570                                   
     6          7.43523     1.70000     2.00170    20.6               
     7         14.35270        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.78659     2.10000     1.77377    47.2               
    10         10.28002     0.80000     1.92286    20.9               
    11          4.30394     0.50000                                   
    12         11.80608     1.50000     1.80420    46.5               
    13        -41.97623        可変                                   
    14*        18.23360     1.80000     1.80420    46.5               
    15        449.20610        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 14(非球面データ)
  第3面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.16573E-06, A6= 3.73564E-10, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 4.11218E-05, A6= 4.14113E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-2.55557E+00, A4= 1.78988E-03, A6=-2.05242E-05, A8= 4.89013E-07 
   A10= 9.76558E-10 
  第9面
   K=-4.57612E-01, A4= 8.64666E-05, A6= 3.31418E-05, A8=-6.94709E-06 
   A10= 6.20715E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 3.07143E-05, A6= 2.65662E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表 15(各種データ)
  ズーム比     6.54154
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.7983   17.3298   44.4713
 Fナンバー     3.35579   3.99862   4.53813
    画角        32.0536   12.6171    4.8991
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     40.9465   44.9233   56.8471
    BF        0.50091   0.52914   0.50678
    d3           0.6000   11.6273   24.8265 
    d7          15.2623    4.7479    1.4500 
    d13          2.5571    3.4896   12.7618 
    d15          7.2306    9.7337    2.5063 
 入射瞳位置     12.0260   31.2012   94.2363
 射出瞳位置    -15.9753  -20.1365  -50.5394
 前側主点位置   16.0192   33.9985   99.9644
 後側主点位置   34.1483   27.5935   12.3759
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -65.5343
     2         2       25.9947
     3         4       -5.7884
     4         6       13.7142
     5         9        9.9217
     6        10       -8.5733
     7        12       11.6022
     8        14       23.5883
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    44.68006     3.30000        -0.90484       0.65703
   2      4   -10.42881     3.79570         0.26532       1.66111
   3      8    12.81592     4.90000        -1.39579       0.73000
   4     14    23.58831     1.80000        -0.04213       0.76205
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.33923   -0.52896   -1.60039
   3      8   -0.74721   -1.48745   -0.77711
   4     14    0.60028    0.49297    0.80031
(数値実施例6)
 数値実施例6のズームレンズ系は、図14に示した実施の形態6に対応する。数値実施例6のズームレンズ系の面データを表16に、非球面データを表17に、各種データを表18に示す。
表 16(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         22.01411     0.80000     2.14422    17.5               
     2         16.76615     2.50000     1.82080    42.7               
     3*       101.42760        可変                                   
     4*       -71.58793     1.00000     1.85976    40.6               
     5*         5.13092     1.09570                                   
     6          7.40182     1.70000     2.00170    20.6               
     7         14.35270        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.80218     2.10000     1.77377    47.2               
    10          9.87535     0.80000     1.92286    20.9               
    11          4.30138     0.50000                                   
    12         11.64846     1.50000     1.80420    46.5               
    13        -48.27259        可変                                   
    14*        19.51788     1.30000     1.80420    46.5               
    15       -601.21670        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 17(非球面データ)
  第3面
   K= 0.00000E+00, A4= 1.96399E-06, A6= 8.38790E-10, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 2.08635E-05, A6= 4.82445E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-2.72794E+00, A4= 2.05037E-03, A6=-3.37206E-05, A8= 8.72404E-07 
   A10=-5.23638E-09 
  第9面
   K=-4.61942E-01, A4= 1.03075E-04, A6= 2.43831E-05, A8=-4.51015E-06 
   A10= 4.15499E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 2.82102E-05, A6= 3.05454E-06, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表 18(各種データ)
  ズーム比     6.54969
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.7999   17.3217   44.5372
 Fナンバー     3.42679   4.00985   4.56886
    画角        32.0408   12.5843    4.9066
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     41.1512   44.8950   53.2882
    BF        0.50957   0.51183   0.52021
    d3           0.6000   10.9391   21.3625 
    d7          15.4165    5.6233    1.3000 
    d13          2.4448    3.4802   12.6158 
    d15          7.8846   10.0448    3.1939 
 入射瞳位置     11.9887   32.6384   82.8481
 射出瞳位置    -16.1869  -20.1889  -50.2594
 前側主点位置   16.0192   35.4659   88.3232
 後側主点位置   34.3513   27.5733    8.7510
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -66.9089
     2         2       24.1504
     3         4       -5.5354
     4         6       13.5941
     5         9       10.2331
     6        10       -8.8686
     7        12       11.8005
     8        14       23.5288
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    39.22731     3.30000        -0.83975       0.75865
   2      4    -9.73077     3.79570         0.26561       1.66074
   3      8    13.01946     4.90000        -1.48970       0.66880
   4     14    23.52878     1.30000         0.02268       0.60146
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.37298   -0.61781   -1.82667
   3      8   -0.79375   -1.44795   -0.79235
   4     14    0.58553    0.49362    0.78444
(数値実施例7)
 数値実施例7のズームレンズ系は、図16に示した実施の形態7に対応する。数値実施例7のズームレンズ系の面データを表19に、非球面データを表20に、各種データを表21に示す。
表 19(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         24.63915     0.80000     1.92286    20.9               
     2         17.69162     2.90000     1.77250    49.6               
     3        141.43600        可変                                   
     4*       -74.12426     0.95000     1.85976    40.6               
     5*         5.96172     1.39660                                   
     6          8.26210     1.70000     2.14422    17.5               
     7         12.83109        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.65521     2.50090     1.80139    45.4               
    10         11.21394     0.50000     1.92286    20.9               
    11          4.06867     0.50000                                   
    12         11.22865     1.50000     1.80420    46.5               
    13        -68.81526        可変                                   
    14*        15.96294     1.70000     1.80610    40.7               
    15       -270.01270        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 20(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 3.83404E-05, A6= 5.29405E-08, A8= 1.02032E-09 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-3.21567E+00, A4= 1.68391E-03, A6=-3.06050E-05, A8= 7.28861E-07 
   A10=-5.38787E-09 
  第9面
   K=-3.45514E-01, A4=-2.07950E-05, A6= 2.45075E-05, A8=-6.29992E-06 
   A10= 6.15382E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 5.07793E-05, A6= 3.47763E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表 21(各種データ)
  ズーム比     6.54156
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.4574   16.4623   42.2414
 Fナンバー     3.43301   3.85000   5.93349
    画角        33.6879   13.1888    5.1236
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     43.0231   45.0104   57.0342
    BF        0.49458   0.54184   0.50628
    d3           0.5000   11.6929   18.6778 
    d7          16.7547    5.2707    1.4500 
    d13          3.9231    3.9579   18.3061 
    d15          5.9032    8.0996    2.6465 
 入射瞳位置     12.9125   34.3781   57.9941
 射出瞳位置    -18.2489  -20.5320  155.8859
 前側主点位置   17.1452   37.9805  111.7193
 後側主点位置   36.5657   28.5482   14.7928
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -71.9643
     2         2       25.9114
     3         4       -6.3830
     4         6       16.9188
     5         9        8.4915
     6        10       -7.1597
     7        12       12.1049
     8        14       18.7469
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    41.71577     3.70000        -0.61640       1.06461
   2      4   -10.48715     4.04660         0.32254       1.79750
   3      8    13.07665     5.00090        -1.99839       0.39268
   4     14    18.74694     1.70000         0.05268       0.80892
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.37763   -0.63260   -1.09323
   3      8   -0.71161   -1.36698   -1.23644
   4     14    0.57603    0.45635    0.74913
(数値実施例8)
 数値実施例8のズームレンズ系は、図18に示した実施の形態8に対応する。数値実施例8のズームレンズ系の面データを表22に、非球面データを表23に、各種データを表24に示す。
表 22(面データ)
  面番号         r           d           nd         vd                
    物面             ∞                                               
     1         25.31776     0.80000     1.92286    20.9               
     2         18.23858     2.90000     1.77250    49.6               
     3        141.43600        可変                                   
     4*       -74.12426     0.95000     1.85976    40.6               
     5*         5.92627     1.47140                                   
     6          8.28920     1.70000     2.14422    17.5               
     7         12.83109        可変                                   
   8(絞り)           ∞     0.00000                                   
     9*         4.63999     2.45000     1.80139    45.4               
    10         11.40598     0.50000     1.92286    20.9               
    11          4.08736     0.48000                                   
    12         11.58038     1.50000     1.80420    46.5               
    13        -46.42335        可変                                   
    14*        16.70893     1.70000     1.80610    40.7               
    15       -271.10350        可変                                   
    16               ∞     1.00000     1.51680    64.2               
    17               ∞        (BF)                                   
    像面             ∞
表 23(非球面データ)
  第4面
   K= 0.00000E+00, A4= 8.00930E-05, A6=-8.24171E-07, A8= 7.02480E-09 
   A10= 0.00000E+00 
  第5面
   K=-2.80748E+00, A4= 1.51170E-03, A6=-1.93182E-05, A8= 3.79463E-07 
   A10=-1.27953E-09 
  第9面
   K=-3.81122E-01, A4= 1.92672E-05, A6= 2.36355E-05, A8=-5.76293E-06 
   A10= 5.76364E-07 
  第14面
   K= 0.00000E+00, A4= 5.48957E-05, A6= 4.00480E-07, A8= 0.00000E+00 
   A10= 0.00000E+00
表 24(各種データ)
  ズーム比     6.54099
                広角      中間      望遠
  焦点距離       6.1338   15.6371   40.1213
 Fナンバー     3.35969   3.84965   5.84335
    画角        35.0631   13.8718    5.4025
    像高         3.8300    3.8300    3.8300
 レンズ全長     43.0188   45.0018   57.0268
    BF        0.49471   0.53782   0.50457
    d3           0.5000   11.4355   18.9917 
    d7          17.0651    5.3765    1.4500 
    d13          3.8959    4.3424   17.9582 
    d15          5.6117    7.8582    2.6709 
 入射瞳位置     12.7522   32.7502   57.3438
 射出瞳位置    -17.6154  -20.9508  309.8164
 前側主点位置   16.8085   37.0083  102.6693
 後側主点位置   36.8850   29.3648   16.9055
単レンズデータ
  レンズ     始面     焦点距離
     1         1      -74.7335
     2         2       26.8298
     3         4       -6.3478
     4         6       17.0587
     5         9        8.4064
     6        10       -7.1366
     7        12       11.6594
     8        14       19.5762
ズームレンズ群データ
  群   始面    焦点距離  レンズ構成長    前側主点位置  後側主点位置
   1      1    43.09186     3.70000        -0.63212       1.04900
   2      4   -10.40411     4.12140         0.28566       1.75797
   3      8    12.61365     4.93000        -1.72530       0.54757
   4     14    19.57623     1.70000         0.05479       0.81105
ズームレンズ群倍率
  群   始面    広角       中間       望遠
   1      1    0.00000    0.00000    0.00000
   2      4   -0.35568   -0.56805   -0.96698
   3      8   -0.65716   -1.29835   -1.26908
   4     14    0.60898    0.49202    0.75870
 以下の表25に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値を示す。
表 25(条件の対応値)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 本発明に係るズームレンズ系は、デジタルカメラ、携帯電話機器、PDA(Personal Digital Assistance)、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。
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
L1  第1レンズ素子
L2  第2レンズ素子
L3  第3レンズ素子
L4  第4レンズ素子
L5  第5レンズ素子
L6  第6レンズ素子
L7  第7レンズ素子
L8  第8レンズ素子
A   開口絞り
P   平行平板
S   像面
1   ズームレンズ系
2   撮像素子
3   液晶モニタ
4   筐体
5   主鏡筒
6   移動鏡筒
7   円筒カム

Claims (12)

  1.  物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
    前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
    前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
    前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
    以下の条件(b-1)及び(a-2)を満足する、ズームレンズ系:
      f/f>6.0 ・・・(b-1)
      ω≧30 ・・・(a-2)
    ここで、
     f:望遠端での全系の焦点距離、
     f:広角端での全系の焦点距離、
     ω:広角端での半画角(°)
    である。
  2.  第2レンズ群が正のパワーを有するレンズ素子を含み、以下の条件(5)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      1.88<nd2p<2.20 ・・・(5)
    ここで、
     nd2p:第2レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、d線に対する屈折率
    である。
  3.  第2レンズ群が負のパワーを有するレンズ素子を含み、以下の条件(6)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      0.35<(r2na+r2nb)/(r2na-r2nb)<1.20 ・・・(6)
    ここで、
     r2na:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径、
     r2nb:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径
    である。
  4.  第2レンズ群が、物体側から像側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有するレンズ素子との2枚のレンズ素子で構成され、以下の条件(7)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      -8.5<(r2nb+r2pa)/(r2nb-r2pa)<-3.5 ・・・(7)
    ここで、
     r2nb:第2レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径、
     r2pa:第2レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径
    である。
  5.  第1レンズ群が正のパワーを有するレンズ素子を含み、以下の条件(8)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      -1.80<(r1pa+r1pb)/(r1pa-r1pb)<0.00 ・・・(8)
    ここで、
     r1pa:第1レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、物体側面の曲率半径、
     r1pb:第1レンズ群の正のパワーを有するレンズ素子の、像側面の曲率半径
    である。
  6.  以下の条件(9)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      1.87<f/f<3.00 ・・・(9)
    ここで、
     f:第3レンズ群の合成焦点距離、
     f:広角端での全系の焦点距離
    である。
  7.  以下の条件(10)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      0.5<f3IL/f<1.5 ・・・(10)
    ここで、
     f3IL:第3レンズ群の正のパワーを有する像側レンズ素子の焦点距離、
     f:第3レンズ群の合成焦点距離
    である。
  8.  第3レンズ群が、正のパワーを有する物体側レンズ素子と負のパワーを有するレンズ素子とが接合した接合レンズ素子を含む、請求項1に記載のズームレンズ系。
  9.  第4レンズ群が、正のパワーを有するレンズ素子1枚からなる、請求項1に記載のズームレンズ系。
  10.  以下の条件(11)を満足する、請求項1に記載のズームレンズ系:
      -1.00<f3n/f<-0.25 ・・・(11)
    ここで、
     f3n:第3レンズ群の負のパワーを有するレンズ素子の焦点距離、
     f:第3レンズ群の合成焦点距離
    である。
  11.  物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、
    該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズ系が、
    物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
    前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
    前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
    前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
    以下の条件(b-1)及び(a-2):
      f/f>6.0 ・・・(b-1)
      ω≧30 ・・・(a-2)
    (ここで、
     f:望遠端での全系の焦点距離、
     f:広角端での全系の焦点距離、
     ω:広角端での半画角(°)
    である)
    を満足するズームレンズ系である、撮像装置。
  12.  物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行うカメラであって、
    物体の光学的な像を形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
    前記ズームレンズ系が、
    物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群と、正のパワーを有する第4レンズ群とからなり、
    前記第1レンズ群が、2枚以下のレンズ素子で構成され、
    前記第2レンズ群が、2枚のレンズ素子で構成され、
    前記第3レンズ群が、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する物体側レンズ素子と、負のパワーを有するレンズ素子と、正のパワーを有する像側レンズ素子との3枚のレンズ素子で構成され、
    以下の条件(b-1)及び(a-2):
      f/f>6.0 ・・・(b-1)
      ω≧30 ・・・(a-2)
    (ここで、
     f:望遠端での全系の焦点距離、
     f:広角端での全系の焦点距離、
     ω:広角端での半画角(°)
    である)
    を満足するズームレンズ系である、カメラ。
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