WO2014041774A1 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2014041774A1
WO2014041774A1 PCT/JP2013/005291 JP2013005291W WO2014041774A1 WO 2014041774 A1 WO2014041774 A1 WO 2014041774A1 JP 2013005291 W JP2013005291 W JP 2013005291W WO 2014041774 A1 WO2014041774 A1 WO 2014041774A1
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lens group
zoom
zoom lens
positive
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大雅 野田
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富士フイルム株式会社
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    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens and an imaging apparatus, and more particularly to a zoom lens that can be used in an electronic camera such as a digital camera, a video camera, a broadcast camera, and a surveillance camera, and an imaging apparatus equipped with the zoom lens. It is.
  • a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side.
  • a three-group zoom is known.
  • examples of lens systems having a half angle of view of 38 ° or more at the wide-angle end in the three-group zoom include those described in Patent Documents 1 to 4 below. is there.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a zoom lens having a small F number and a compact configuration while maintaining a wide angle and good optical performance, and an imaging apparatus including such a zoom lens. It is intended to provide.
  • the zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group and the first lens group are arranged so that the distance between the first lens group and the second lens group is narrowed and the distance between the second lens group and the third lens group is widened when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the second lens group and the third lens group move along the optical axis, and the first lens group is substantially composed of a negative lens and a positive lens in order from the object side, and the following conditional expression (1) (5) is satisfied.
  • r1 radius of curvature of the object side surface of the negative lens of the first lens group
  • r2 radius of curvature of the image side surface of the negative lens of the first lens group
  • d1 center thickness
  • DG1 first of the negative lens of the first lens group
  • Refractive index nd1 d lens of the positive lens of the first lens group
  • Negative lens of the first lens group Refractive index ⁇ d1 Abbe number for the d-line of the negative lens in the first lens group
  • conditional expressions (1 ′) to (6 ′) are satisfied instead of the conditional expressions (1) to (6).
  • any one of conditional expressions (1 ′) to (6 ′) or any combination may be used. 0.60 ⁇ (r1 + r2) / (r1-r2) ⁇ 0.90 (1 ′) 0.07 ⁇ d1 / DG1 ⁇ 0.10 (2 ′) 1.98 ⁇ nd2 (3 ′) 1.81 ⁇ nd1 (4 ′) 42.0 ⁇ d1 (5 ′) -2.20 ⁇ f1 / fw ⁇ -1.90 (6 ')
  • At least one surface of the positive lens in the first lens group is an aspherical surface.
  • at least one surface of the negative lens of the first lens group is an aspherical surface.
  • the second lens group of the zoom lens of the present invention is substantially composed of a positive lens, a positive lens, a negative lens, and a positive lens in order from the object side.
  • the zoom lens of the present invention is configured to perform focusing by moving only the third lens group in the optical axis direction.
  • An image pickup apparatus includes the zoom lens according to the present invention.
  • Each of the “lens groups” is not necessarily composed of a plurality of lenses, but includes those composed of only one lens.
  • substantially configured in the above-mentioned “substantially configured” means lenses other than the listed components, optical lenses other than lenses having substantially no power, diaphragms, cover glasses, filters, and the like. It is intended that an element, a lens flange, a lens barrel, an image sensor, a mechanism portion such as a camera shake correction mechanism, and the like may be included.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is a shape with a convex surface facing the object side, and negative when the surface shape is a shape with the convex surface facing the image side.
  • the first lens group in a zoom lens having a negative, positive, and positive three-group configuration in order from the object side, has a two-lens configuration in which a negative lens and a positive lens are arranged in order from the object side. Since it is configured to satisfy the detailed conditional expressions regarding the lens group, it has a zoom lens with a small F-number and a compact configuration while maintaining a wide angle and good optical performance, and such a zoom lens.
  • An imaging device can be provided.
  • FIGS. 7A to 7L are diagrams showing aberrations of the zoom lens according to Example 1 of the present invention. 8A to 8L are aberration diagrams of the zoom lens according to Example 2 of the present invention.
  • FIGS. 9A to 9L are diagrams showing aberrations of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A to 10L are graphs showing aberrations of the zoom lens according to Example 4 of the present invention.
  • FIGS. 11A to 11L are diagrams showing aberrations of the zoom lens according to Example 5 of the present invention.
  • 12A to 12L are graphs showing aberrations of the zoom lens according to Example 6 of the present invention.
  • 1 is a front perspective view of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 is a rear perspective view of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 6 are cross-sectional views showing a configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention, and correspond to Examples 1 to 6 described later, respectively.
  • 1 to 6 the left side is the object side, the right side is the image side, and shows a state in which an object at infinity is in focus. Since the basic configuration and the illustration method of the examples shown in FIGS. 1 to 6 are the same, the following description will be given mainly with reference to the configuration example shown in FIG.
  • each lens group at the wide-angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end are respectively shown in the upper, middle, and lower stages with the symbols "WIDE”, “MIDDLE”, and "TELE” on the left side. Is shown.
  • the movement locus of each lens unit during zooming from the wide-angle end to the intermediate focal length state is schematically shown by an arrow between the upper stage and the middle stage, and zooming from the intermediate focal length state to the telephoto end.
  • the movement trajectory of each lens group at this time is schematically shown by an arrow between the middle stage and the lower stage. Since this movement locus is substantially the same in the examples shown in FIGS. 2 to 6, the arrows indicating the movement locus are not shown in FIGS.
  • the zoom lens according to the present embodiment includes, in order from the object side along the optical axis Z, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a positive refractive power. And a third lens group G3 having substantially the same structure.
  • an aperture stop St is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2.
  • the aperture stop St shown in FIG. 1 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • FIG. 1 shows an example in which a parallel plate-shaped optical member PP that assumes these is arranged between the lens system and the image plane Sim, but the optical member PP is a zoom according to the present invention. It is not an essential component of the lens.
  • the zoom lens upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is reduced, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is increased.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 are configured to move along the optical axis Z.
  • the aperture stop St moves integrally with the second lens group G2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the configuration of the lenses constituting each lens group in the example shown in FIG. 1 is as follows. That is, the first lens group G1 includes a negative lens L1 and a positive lens L2 in order from the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a positive lens L3, a positive lens L4, a negative lens L5, and a positive lens L6.
  • the third lens group G3 is composed of a positive lens L7.
  • the lens L4 and the lens L5 are cemented, and the other lenses are single lenses that are not cemented.
  • the surfaces on both sides of the lens L1, the lens L2, and the lens L3 and the image side surface of the lens L6 are aspheric.
  • the object side surface of the lens L7 may be aspheric as in the example shown in FIG.
  • the first lens group G1 of this zoom lens is substantially composed of a lens L1 having a negative refractive power and a lens L2 having a positive refractive power in order from the object side.
  • This zoom lens is configured to satisfy the following conditional expressions (1) to (5). 0.50 ⁇ (r1 + r2) / (r1-r2) ⁇ 1.00 (1) 0.06 ⁇ d1 / DG1 ⁇ 0.11 (2) 1.94 ⁇ nd2 (3) 1.80 ⁇ nd1 (4) 40.0 ⁇ d1 (5)
  • r1 radius of curvature of the object side surface of the negative lens of the first lens group
  • r2 radius of curvature of the image side surface of the negative lens of the first lens group
  • d1 center thickness
  • DG1 first of the negative lens of the first lens group
  • Refractive index nd1 d lens of the positive lens of the first lens group
  • Negative lens of the first lens group Refractive index ⁇ d1 Abbe number for the d-line of the negative lens in the first lens group
  • the thickness ratio between the center and the periphery of the negative lens L1 of the first lens group G1 becomes large, the power of the lens becomes strong, and distortion becomes large. Further, since the thickness ratio is large, the thickness of the peripheral portion of the lens L1 is greatly increased, which is disadvantageous for the total lens thickness in the retracted state, which is not preferable.
  • the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the power of the lens becomes weak, and it becomes difficult to maintain a wide angle of view. An attempt to widen the angle of view is not preferable because it is necessary to increase the number of lenses in the first lens group G1 and it is difficult to reduce the total lens thickness in the retracted state. Satisfying conditional expression (1) is advantageous for good correction of distortion, suppression of the total lens thickness in the retracted state, and widening of the angle.
  • conditional expression (2) If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the center thickness of the negative lens L1 of the first lens group G1 becomes thin, so that the manufacturability of the lens L1 is reduced and this zoom lens can be realized stably. It becomes difficult. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, if the power of the negative lens L1 of the first lens group G1 is kept within a suitable range, the thickness of the periphery of the lens L1 increases, and the total lens thickness in the retracted state is increased. It is not preferable because it is disadvantageous. Satisfying conditional expression (2) is advantageous for manufacturability and suppression of the total lens thickness in the retracted state.
  • conditional expression (3) If the power of the positive lens L2 of the first lens group G1 is kept within a suitable range below the lower limit of the conditional expression (3), the absolute value of the curvature of the lens L2 increases, and a margin is secured. In this case, it is necessary to increase the center thickness, and the thickness of the first lens group G1 is increased, which is disadvantageous for downsizing. Satisfying conditional expression (3) is advantageous for downsizing. Further, by satisfying conditional expression (3), it becomes easy to satisfactorily correct the spherical aberration on the telephoto side, and it becomes easy to realize an optical system having a small F number.
  • conditional expression (4) is advantageous for widening and downsizing.
  • conditional expression (5) If the ratio is less than or equal to the lower limit of conditional expression (5), the occurrence of lateral chromatic aberration increases, which is not preferable. There is a method of shifting the material of the positive lens L2 of the first lens group G1 to the high dispersion side in order to suppress the occurrence of lateral chromatic aberration, but it is difficult to adjust the balance because there are few optimal materials. It is not preferable. Satisfying conditional expression (5) is advantageous for good correction of lateral chromatic aberration.
  • the first lens group G1 has a two-lens configuration in which the negative lens and the positive lens are arranged in order from the object side.
  • this zoom lens satisfies the following conditional expression (6). -2.40 ⁇ f1 / fw ⁇ -1.70 (6)
  • f1 focal length of the first lens unit
  • fw focal length of the entire system at the wide angle end
  • conditional expression (6) If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the power of the first lens group G1 becomes weak and the total length of the lens system becomes large. For this reason, the size of the lens barrel is also increased, and it is difficult to achieve downsizing when the lens barrel is retracted. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, it is difficult to satisfactorily correct field curvature and spherical aberration occurring in the first lens group G1, which is not preferable. Satisfying conditional expression (6) is advantageous for downsizing and good correction of curvature of field and spherical aberration.
  • conditional expressions (1 ′) to (6 ′) instead of the conditional expressions.
  • any one of conditional expressions (1 ′) to (6 ′) or any combination may be used. 0.60 ⁇ (r1 + r2) / (r1-r2) ⁇ 0.90 (1 ′) 0.07 ⁇ d1 / DG1 ⁇ 0.10 (2 ′) 1.98 ⁇ nd2 (3 ′) 1.81 ⁇ nd1 (4 ′) 42.0 ⁇ d1 (5 ′) -2.20 ⁇ f1 / fw ⁇ -1.90 (6 ')
  • At least one surface of the negative lens L1 of the first lens group G1 is an aspherical surface.
  • At least one surface of the positive lens L2 of the first lens group G1 is an aspherical surface.
  • the second lens group G2 of the zoom lens is substantially composed of a positive lens, a positive lens, a negative lens, and a positive lens in order from the object side.
  • the balance of spherical aberration occurring in the second lens group G2 can be satisfactorily suppressed, which is advantageous for correcting various aberrations of off-axis light.
  • the configuration in which the second lens group G2 has four lenses and the power array as described above is an aberration. This is suitable for achieving a good balance between correction and miniaturization.
  • the zoom lens is configured to perform focusing by moving only the third lens group G3 in the optical axis direction. If focusing is performed with a lens group other than the third lens group G3, the driving system for moving the lens group is increased in size, which is disadvantageous for downsizing.
  • this zoom lens preferably has a half angle of view at the wide-angle end larger than 38 °.
  • the half angle of view at the wide angle end is 38 ° or less, it is not possible to sufficiently meet the recent demand for wide angle.
  • the preferred configurations described above can be arbitrarily combined, and are preferably selectively adopted as appropriate according to the specifications required for the zoom lens.
  • the zoom lens according to the present embodiment can be suitably applied to, for example, a small zoom lens having a half angle of view of 40 ° or more at the wide angle end and an F number of 2 or less at the wide angle end.
  • Example 1 A cross-sectional view showing the structure of the zoom lens of Example 1 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 1 is as follows. That is, the zoom lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. G3 is arranged.
  • the first lens group G1 is arranged so that the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is narrowed and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is widened.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are configured to move along the optical axis Z.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a biconcave lens L1 in the paraxial region and a positive meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side in the paraxial region.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex lens L3 in the paraxial region, a biconvex lens L4, a biconcave lens L5, and a positive meniscus shape having a convex surface facing the image side.
  • Lens L6 The third lens group G3 is composed of a biconvex lens L7.
  • the lens L4 and the lens L5 are cemented, and the other lenses are single lenses that are not cemented.
  • the surfaces on both sides of the lens L1, the lens L2, and the lens L3 and the image side surface of the lens L6 are aspheric.
  • the aperture stop St is disposed between the first lens group G1 and the second lens group G2, and moves together with the second lens group G2 when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the aperture stop St shown in FIG. 1 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • FIG. 1 shows an example in which a parallel plate-shaped optical member PP assuming various filters, a cover glass, and the like is disposed between the third lens group G3 and the image plane Sim.
  • a schematic movement locus of each lens unit upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end is as shown in FIG.
  • Table 1 shows basic lens data of the zoom lens of Example 1.
  • the column indicates the radius of curvature of the i-th surface
  • the column di indicates the surface interval on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • Optical element that sequentially increases toward the image side with the most object-side component as the first.
  • the refractive index is shown, and the column ⁇ dj shows the Abbe number of the j-th optical element with respect to the d-line.
  • the basic lens data includes the aperture stop St and the optical member PP, and the surface number and the phrase (St) are described in the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is convex on the object side and negative when the surface shape is convex on the image side.
  • the value in the bottom column of di is the distance between the image-side surface of the optical member PP and the image surface Sim.
  • the surface number of the aspherical surface is marked with *, and the numerical value of the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature of the aspherical surface.
  • Table 2 shows the aspheric coefficients of the aspheric surface of Example 1.
  • the numerical value “En” (n: integer) of the aspheric coefficient in Table 2 means “ ⁇ 10 ⁇ n ”.
  • Zd C ⁇ h 2 / ⁇ 1+ (1 ⁇ KA ⁇ C 2 ⁇ h 2 ) 1/2 ⁇ + ⁇ Am ⁇ h m
  • Zd Depth of aspheric surface (length of a perpendicular line drawn from a point on the aspherical surface at height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex contacts)
  • h Height (distance from the optical axis to the lens surface)
  • C paraxial curvature KA
  • Table 3 shows data regarding the d-line and variable plane distance at the wide-angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end of the zoom lens of Example 1.
  • F 'in Table 3 is the focal length of the entire system, FNo. Is the F number, and 2 ⁇ is the total angle of view (in degrees).
  • the interval between the first lens group G1 and the aperture stop St, the interval between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the interval between the third lens group G3 and the optical member PP are variable surface intervals that change at the time of zooming.
  • DD [4], DD [12], and DD [14] are entered in these surface spacing columns.
  • Table 3 shows values of these variable surface intervals at the wide-angle end, the intermediate focal length state, and the telephoto end.
  • FIGS. 7A to 7D show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and chromatic aberration of magnification (chromatic aberration of magnification) of the zoom lens of Example 1 at the wide-angle end, respectively.
  • FIGS. 7E to 7H show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and chromatic aberration of magnification (chromatic aberration of magnification) of the zoom lens of Example 1 in the intermediate focal length state, respectively. Indicates.
  • FIGS. 7E to 7H show aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and chromatic aberration of magnification (chromatic aberration of magnification) of the zoom lens of Example 1 in the intermediate focal length state, respectively. Indicates.
  • FIGS. 7A to 7L show respective aberration diagrams of the spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion), and lateral chromatic aberration (chromatic aberration of magnification) of the zoom lens of Example 1 at the telephoto end. .
  • FIGS. 7A to 7L are all when the object at infinity is in focus.
  • Each aberration diagram shows aberrations with the d-line (587.56 nm) as the reference wavelength, while the spherical aberration diagram also shows aberrations for the C-line (wavelength 656.27 nm) and F-line (wavelength 486.13 nm).
  • the chromatic aberration diagram for magnification aberrations for the C line and the F line are shown.
  • the aberrations relating to the sagittal direction and the tangential direction are indicated by solid lines and broken lines, and symbols (S) and (T) are entered in the description of the line types.
  • FNo. Means F number, and ⁇ in other aberration diagrams means half angle of view.
  • FIG. 2 A cross-sectional view showing the structure of the zoom lens of Example 2 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 2 is substantially the same as the schematic configuration of the zoom lens of Example 1 described above, but the lens L3 has a positive meniscus shape with a convex surface facing the object side in the paraxial region, The difference is that the image side surface of the lens L6 is a spherical surface, and the object side surface of the lens L7 is an aspheric surface.
  • Table 4, Table 5, and Table 6 show basic lens data, aspheric coefficient, specifications, and variable surface interval data of the zoom lens of Example 2, respectively.
  • FIGS. 8A to 8L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 2.
  • FIGS. 8A to 8L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 2.
  • Example 3 A cross-sectional view showing the configuration of the zoom lens of Example 3 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 3 is substantially the same as that of the zoom lens of Example 2.
  • Tables 7, 8 and 9 show the basic lens data, aspheric coefficient, specifications and variable surface interval data of the zoom lens of Example 3, respectively.
  • 9A to 9L show aberration diagrams of the zoom lens according to Example 3.
  • FIG. 1 A cross-sectional view showing the configuration of the zoom lens of Example 3 is shown in FIG.
  • Tables 7, 8 and 9 show the basic lens data, aspheric coefficient, specifications and variable surface interval data of the zoom lens of Example 3, respectively.
  • 9A to 9L show aberration diagrams of the zoom lens according to Example 3.
  • FIG. 4 A cross-sectional view showing the configuration of the zoom lens of Example 4 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 4 is substantially the same as that of the zoom lens of Example 2, except that the lens L6 has a biconvex shape.
  • Tables 10, 11 and 12 show the basic lens data, aspheric coefficient, specifications and variable surface interval data of the zoom lens of Example 4, respectively.
  • FIGS. 10A to 10L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 4.
  • FIGS. 10A to 10L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 4.
  • FIG. 5 A cross-sectional view showing the configuration of the zoom lens of Example 5 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 5 is substantially the same as that of the zoom lens of Example 2.
  • Tables 13, 14, and 15 show basic lens data, aspherical coefficients, specifications, and variable surface interval data of the zoom lens of Example 5, respectively.
  • FIGS. 11A to 11L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 5.
  • FIGS. 11A to 11L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 5.
  • FIG. 6 A cross-sectional view showing the configuration of the zoom lens of Example 6 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the zoom lens of Example 6 is substantially the same as that of the zoom lens of Example 4.
  • Tables 16, 17, and 18 show basic lens data, aspheric coefficients, specifications, and variable surface interval data of the zoom lens of Example 6, respectively.
  • FIGS. 12A to 12L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 6.
  • FIGS. 12A to 12L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 6.
  • Table 19 shows corresponding values of the conditional expressions (1) to (6) of the above Examples 1 to 6. The values shown in Table 19 relate to the d line.
  • the zoom ratio is 3.7 times, and the total angle of view and F-number at the wide angle end are about 88 ° to 90 ° and 1.85 to 1.98, respectively.
  • the total angle of view and F-number at the wide angle end are about 88 ° to 90 ° and 1.85 to 1.98, respectively.
  • 13A and 13B are respectively a front perspective view and a rear perspective view of the digital camera 10 which is an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.
  • a digital camera 10 includes a zoom lens 12 according to an embodiment of the present invention, a finder objective window 13a, and a flash light emitting device 14 for emitting a flash to a subject. And are provided. Also, a shutter button 15 is provided on the upper surface of the camera body 11, and an imaging element 16 such as a CCD or a CMOS that captures an image of a subject formed by the zoom lens 12 is provided inside the camera body 11. . Note that the image sensor 16 shown in FIG. 13A does not necessarily represent the size and shape, but is conceptually illustrated.
  • an LCD (Liquid Crystal Display) 17 that displays images and various setting screens, a viewfinder observation window 13 b, and a zoom lens 12 are changed.
  • Zoom lever 18 and operation buttons 19 for performing various settings are provided.
  • the digital camera 10 is configured such that the subject light guided through the front viewfinder objective window 13a is visible through the back viewfinder observation window 13b.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface interval, the refractive index, the Abbe number, the aspherical coefficient, etc. of each lens are not limited to the values shown in the above numerical examples, and can take other values.
  • the digital camera is described as an example of the imaging device.
  • the present invention is not limited to this, and other imaging devices such as a video camera, a broadcast camera, and a surveillance camera may be used. Applicable.

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Abstract

ズームレンズにおいて、広角、良好な光学性能、小さなＦナンバー、コンパクトな構成を実現する。 ズームレンズは、物体側から順に、負の第１レンズ群（Ｇ１）、正の第２レンズ群（Ｇ２）、正の第３レンズ群（Ｇ３）からなる。広角端から望遠端への変倍時、第１レンズ群（Ｇ１）と第２レンズ群（Ｇ２）の間隔が狭まり、第２レンズ群（Ｇ２）と第３レンズ群（Ｇ３）の間隔が広がるように、第１レンズ群（Ｇ１）と第２レンズ群（Ｇ２）と第３レンズ群（Ｇ３）が移動する。第１レンズ群（Ｇ１）は物体側から順に、負のレンズ（Ｌ１）と、正のレンズ（Ｌ２）とからなる。第１レンズ群（Ｇ１）の負のレンズ（Ｌ１）の曲率半径、中心厚、屈折率、アッベ数と、第１レンズ群（Ｇ１）の正のレンズ（Ｌ２）の屈折率と、第１レンズ群（Ｇ１）の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離に関する所定の条件式を満足する。

Description

ズームレンズおよび撮像装置
　本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに使用可能なズームレンズ、およびこのズームレンズを搭載した撮像装置に関するものである。
　従来、簡単なズームレンズの構成として、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群を配置してなる３群ズームが知られている。近年、３群ズームにおいても広角化の要望が出てきており、３群ズームで広角端での半画角が３８°以上のレンズ系としては例えば、下記特許文献１～４に記載のものがある。
特開２００９－２７６６２２号公報 特開２０１０－９１９４８号公報 特開２０１１－３３７７０号公報 特開２０１０－２４３６３７号公報
　近年では３群ズームにおいてもＦナンバーが小さい、いわゆる明るい光学系が要望されているが、特許文献１～３に記載されているレンズ系は近年の要望に十分応えるほど明るい光学系とは言えない。一方、最近のデジタルカメラの高画質化に伴い、より大きなサイズのイメージセンサを搭載したカメラが求められるようになってきている。特許文献４に記載の実施例のイメージサイズは、対角で９．３ｍｍ程度のイメージセンサに対応するが、この光学系を対角で１１ｍｍのいわゆる２／３型のイメージセンサに対応させようとすると、全体を比例拡大しなければならず、そうするとレンズ系の全長が長くなりすぎ、コンパクト性が損なわれるという問題があった。
　本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、広角と良好な光学性能を維持しながら、Ｆナンバーが小さく、コンパクトに構成可能なズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
　本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とから実質的に構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が狭まり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広がるように、第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとから実質的に構成され、下記条件式（１）～（５）を満足することを特徴とするものである。
　　　０．５０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜１．００　…　（１）
　　　０．０６＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１１　…　（２）
　　　１．９４＜ｎｄ２　…　（３）
　　　１．８０＜ｎｄ１　…　（４）
　　　４０．０＜νｄ１　…　（５）
ただし、
ｒ１：第１レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径
ｄ１：第１レンズ群の負レンズの中心厚
ＤＧ１：第１レンズ群の最も物体側の面から第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
ｎｄ２：第１レンズ群の正レンズのｄ線に対する屈折率
ｎｄ１：第１レンズ群の負レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ１：第１レンズ群の負レンズのｄ線に対するアッベ数
　本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
　　　－２．４０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．７０　…　（６）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
　本発明のズームレンズにおいては、上記条件式（１）～（６）それぞれに代わり、下記条件式（１’）～（６’）それぞれを満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式（１’）～（６’）のうちのいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足するものであればよい。
　　　０．６０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜０．９０　…　（１’）
　　　０．０７＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１０　…　（２’）
　　　１．９８＜ｎｄ２　…　（３’）
　　　１．８１＜ｎｄ１　…　（４’）
　　　４２．０＜νｄ１　…　（５’）
　　　－２．２０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．９０　…　（６’）
　本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群の正レンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。また、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群の負レンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。
　本発明のズームレンズの第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成されることが好ましい。
　本発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群のみを光軸方向に移動させることで合焦を行うように構成されていることが好ましい。
　本発明の撮像装置は、上記本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
　なお、上記各「レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけではなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。
　なお、上記の「～実質的に構成され」の「実質的に」とは、挙げた構成要素以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。
　なお、上記の屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。
　なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸面を向けた形状の場合を正とし、像側に凸面を向けた形状の場合を負とすることにする。
　本発明によれば、物体側から順に、負、正、正の３群構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群を物体側から順に負レンズ、正レンズが配置された２枚構成とし、第１レンズ群に関する詳細な条件式を満足するように構成しているため、広角と良好な光学性能を維持しながら、Ｆナンバーが小さく、コンパクトに構成可能なズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 図７（Ａ）～図７（Ｌ）は本発明の実施例１のズームレンズの各収差図 図８（Ａ）～図８（Ｌ）は本発明の実施例２のズームレンズの各収差図 図９（Ａ）～図９（Ｌ）は本発明の実施例３のズームレンズの各収差図 図１０（Ａ）～図１０（Ｌ）は本発明の実施例４のズームレンズの各収差図 図１１（Ａ）～図１１（Ｌ）は本発明の実施例５のズームレンズの各収差図 図１２（Ａ）～図１２（Ｌ）は本発明の実施例６のズームレンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の正面側斜視図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の背面側斜視図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１～図６は、本発明の実施形態にかかるズームレンズの構成を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例１～６に対応している。図１～図６においては、左側が物体側、右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示している。図１～図６に示す例の基本構成や図示方法は同じため、以下では主に図１に示す構成例を代表的に参照しながら説明する。
　図１では、左側にそれぞれ「ＷＩＤＥ」、「ＭＩＤＤＬＥ」、「ＴＥＬＥ」という記号が付された上段、中段、下段に、それぞれ広角端、中間焦点距離状態、望遠端における各レンズ群の配置と構成を示している。また、図１では、広角端から中間焦点距離状態への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡を上段と中段の間の矢印で模式的に示し、中間焦点距離状態から望遠端への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡を中段と下段の間の矢印で模式的に示している。この移動軌跡は図２～図６に示す例についても概略同様のため、図２～図６では移動軌跡を示す矢印の図示を省略している。
　本実施形態のズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とが配された３つのレンズ群から実質的に構成される。図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に開口絞りＳｔが設けられている。ただし、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
　なお、このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示しているが、光学部材ＰＰは本発明のズームレンズに必須の構成要素ではない。
　このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が狭まり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。図１に示す例では、広角端から望遠端への変倍に際して、開口絞りＳｔは第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
　図１に示す例の各レンズ群を構成するレンズの構成は以下のようになっている。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負のレンズＬ１と、正のレンズＬ２とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正のレンズＬ３と、正のレンズＬ４と、負のレンズＬ５と、正のレンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、正のレンズＬ７からなる。レンズＬ４とレンズＬ５は接合されており、その他のレンズは接合されていない単レンズである。レンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ３それぞれの両側の面と、レンズＬ６の像側の面が非球面である。なお、本発明のズームレンズにおいては、レンズＬ６の像側の面の代わりに、図２に示す例のようにレンズＬ７の物体側の面を非球面とする構成も可能である。
　このズームレンズの第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズＬ１と、正の屈折力を有するレンズＬ２とから実質的に構成される。第１レンズ群Ｇ１を２枚構成とすることで小型に構成でき、さらに物体側から順に負レンズ、正レンズのパワー配列とすることで、小型で広角の構成に有利となる。
　このズームレンズは、下記条件式（１）～（５）を満足するように構成される。
　　　０．５０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜１．００　…　（１）
　　　０．０６＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１１　…　（２）
　　　１．９４＜ｎｄ２　…　（３）
　　　１．８０＜ｎｄ１　…　（４）
　　　４０．０＜νｄ１　…　（５）
ただし、
ｒ１：第１レンズ群の負レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２：第１レンズ群の負レンズの像側の面の曲率半径
ｄ１：第１レンズ群の負レンズの中心厚
ＤＧ１：第１レンズ群の最も物体側の面から第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
ｎｄ２：第１レンズ群の正レンズのｄ線に対する屈折率
ｎｄ１：第１レンズ群の負レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ１：第１レンズ群の負レンズのｄ線に対するアッベ数
　条件式（１）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１の負のレンズＬ１の中心と周辺の肉厚比が大きくなり、レンズのパワーが強くなって、歪曲収差が大きくなるので好ましくない。また、肉厚比が大きいため、レンズＬ１の周辺部の厚みが大きく増し、沈胴状態でのレンズ総厚にも不利なため、好ましくない。条件式（１）の上限以上になると、レンズのパワーが弱くなり、広い画角を維持するのが困難になる。画角を広くしようとすると、第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数を増やす必要がでてきて沈胴状態でのレンズ総厚を薄くすることが困難になるため、好ましくない。条件式（１）を満足することで、歪曲収差の良好な補正、沈胴状態でのレンズ総厚の抑制、広角化に有利となる。
　条件式（２）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１の負のレンズＬ１の中心厚が薄くなるため、このレンズＬ１の製造性が低下し、安定してこのズームレンズを実現することが困難になる。条件式（２）の上限以上になると、第１レンズ群Ｇ１の負のレンズＬ１のパワーを好適な範囲に保とうとすると、このレンズＬ１の周辺部の厚みが増し、沈胴状態でのレンズ総厚に不利なため、好ましくない。条件式（２）を満足することで、製造性、沈胴状態でのレンズ総厚の抑制に有利となる。
　条件式（３）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１の正のレンズＬ２のパワーを好適な範囲に保とうとすると、このレンズＬ２の曲率の絶対値が大きくなり、縁肉を確保するために中心厚を厚くする必要が生じ、第１レンズ群Ｇ１の厚みが増して小型化に不利になるため好ましくない。条件式（３）を満足することで、小型化に有利となる。また、条件式（３）を満足することで、望遠側の球面収差を良好に補正することが容易になり、小さなＦナンバーの光学系を実現し易くなる。
　条件式（４）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり広角化が困難になるか、もしくはパワーを保とうとすると第１レンズ群Ｇ１の厚みが増して小型化に不利になるため好ましくない。条件式（４）を満足することで、広角化、小型化に有利となる。
　条件式（５）の下限以下になると、倍率色収差の発生が大きくなるため、好ましくない。倍率色収差の発生を抑えるために第１レンズ群Ｇ１の正のレンズＬ２の材質を高分散側にシフトさせて対応させる方法があるが、最適な材質が少ないため、バランスを調整させるのが困難になり好ましくない。条件式（５）を満足することで、倍率色収差の良好な補正に有利となる。
　以上述べたように、物体側から順に、負、正、正のレンズ群が配置された３群ズームにおいて、第１レンズ群Ｇ１を物体側から順に負レンズ、正レンズを配置した２枚構成とし、条件式（１）～（５）を同時に満足することで、広角でありながら、Ｆナンバーが小さく、コンパクトに構成可能で、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
　さらに、このズームレンズは、下記条件式（６）を満足することが好ましい。
　　　－２．４０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．７０　…　（６）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
　条件式（６）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり、レンズ系の全長が大きくなってしまう。このため、レンズ鏡筒の大きさも大きくなり、沈胴時の小型化を達成するのが困難になるため、好ましくない。条件式（６）の上限以上になると、第１レンズ群Ｇ１で発生する像面湾曲や球面収差を良好に補正することが困難になるため、好ましくない。条件式（６）を満足することで、小型化、像面湾曲や球面収差の良好な補正に有利となる。
　各条件式（１）～（６）に関する上記作用効果をより高めるためには、各条件式に代わりそれぞれ下記条件式（１’）～（６’）を満足することがより好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式（１’）～（６’）のうちのいずれか１つ、あるいは任意の組合せを満足するものであればよい。
　　　０．６０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜０．９０　…　（１’）
　　　０．０７＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１０　…　（２’）
　　　１．９８＜ｎｄ２　…　（３’）
　　　１．８１＜ｎｄ１　…　（４’）
　　　４２．０＜νｄ１　…　（５’）
　　　－２．２０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．９０　…　（６’）
　また、このズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１の負のレンズＬ１の少なくとも１面が非球面であることが好ましい。レンズＬ１を非球面レンズとすることで、主に広角端での歪曲収差を良好に補正することができ、また像面湾曲も良好に補正することができる。
　また、このズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１の正のレンズＬ２の少なくとも１面が非球面であることが好ましい。レンズＬ２を非球面レンズとすることで、主に望遠端での球面収差を良好に補正することができる。
　また、このズームレンズの第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成されることが好ましい。このような構成とすることで、Ｆナンバーが小さくても、第２レンズ群Ｇ２内で発生する球面収差のバランスを良好に抑えることができ、軸外光の諸収差の補正にも有利になる。仮に、さらにレンズを追加して球面収差や諸収差を補正しようとすると沈胴時の小型化に不利になるため、第２レンズ群Ｇ２を４枚構成として上記のようなパワー配列とした構成が収差補正、小型化の良好なバランスをとる上で好適なものとなる。
　また、このズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３のみを光軸方向に移動させることで合焦を行うように構成されていることが好ましい。第３レンズ群Ｇ３以外のレンズ群で合焦を行うと、レンズ群を移動させる駆動系の大型化を招き、小型化に不利となるため好ましくない。
　また、このズームレンズは、広角端における半画角が３８°より大きいことが好ましい。広角端における半画角が３８°以下の場合は、近年の広角化の要望に十分対応することができない。
　上述した好ましい構成は、任意の組合せが可能であり、ズームレンズに要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態のズームレンズは、例えば、広角端における半画角が４０°以上、広角端におけるＦナンバーが２以下の小型のズームレンズに好適に適用可能である。
　次に、本発明のズームレンズの具体的な実施例について説明する。
　＜実施例１＞
　実施例１のズームレンズの構成を示す断面図は図１に示したものである。実施例１のズームレンズの概略構成は以下のようになっている。すなわち、実施例１のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＧ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とが配されてなる。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が狭まり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が広がるように、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、近軸領域で両凹形状のレンズＬ１と、近軸領域で物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ２とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、近軸領域で両凸形状のレンズＬ３と、両凸形状のレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状のレンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状のレンズＬ７からなる。レンズＬ４とレンズＬ５は接合されており、その他のレンズは接合されていない単レンズである。レンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ３それぞれの両側の面と、レンズＬ６の像側の面が非球面である。開口絞りＳｔは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に配置され、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。なお、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図１では第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓｉｍの間に、各種フィルタやカバーガラス等を想定した平行平板状の光学部材ＰＰを配置した例を示している。広角端から望遠端への変倍に際しての各レンズ群の概略的な移動軌跡は図１に示した通りである。
　表１に実施例１のズームレンズの基本レンズデータを示す。表のｓｉの欄は最も物体側の構成要素の物体側の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、ｒｉの欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、ｄｉの欄はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、ｎｄｊの欄は最も物体側の構成要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
　なお、基本レンズデータには、開口絞りＳｔと光学部材ＰＰも含めて示しており、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を示している。
　表２に、実施例１の非球面の非球面係数を示す。表２の非球面係数の数値の「Ｅ－ｎ」（ｎ：整数）は「×１０－ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…）の値である。
　Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…）
　表３に、実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるｄ線に関する諸元と可変面間隔のデータを示す。表３のｆ’は全系の焦点距離、ＦＮｏ．はＦナンバー、２ωは全画角（単位は度）である。
　なお、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳｔの間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔、第３レンズ群Ｇ３と光学部材ＰＰの間隔は変倍時に変化する可変面間隔であり、表１の基本レンズデータでは、これらの面間隔の欄にそれぞれのＤＤ［４］、ＤＤ［１２］、ＤＤ［１４］と記入している。表３には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるこれら可変面間隔の値を示す。
　以下に示す各表では、角度の単位には度を用い、長さの単位にはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることも可能である。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　図７（Ａ）～図７（Ｄ）にそれぞれ、広角端における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ｅ）～図７（Ｈ）にそれぞれ、中間焦点距離状態における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ｉ）～図７（Ｌ）にそれぞれ、望遠端における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ａ）～図７（Ｌ）は全て無限遠物体合焦時のものである。
　各収差図には、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）についての収差も示し、倍率色収差図ではＣ線、Ｆ線についての収差を示している。非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向それぞれに関する収差を実線、破線で示しており、線種の説明にそれぞれ（Ｓ）、（Ｔ）という記号を記入している。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
　上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
　＜実施例２＞
　実施例２のズームレンズの構成を示す断面図は図２に示したものである。実施例２のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様であるが、レンズＬ３が近軸領域で物体側に凸面を向けた正メニスカス形状である点、レンズＬ６の像側の面が球面である点、レンズＬ７の物体側の面が非球面である点において相違している。表４、表５、表６にそれぞれ実施例２のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と可変面間隔のデータを示す。図８（Ａ）～図８（Ｌ）に実施例２のズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　＜実施例３＞
　実施例３のズームレンズの構成を示す断面図は図３に示したものである。実施例３のズームレンズの概略構成は、実施例２のズームレンズのものと略同様である。表７、表８、表９にそれぞれ実施例３のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と可変面間隔のデータを示す。図９（Ａ）～図９（Ｌ）に実施例３のズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　＜実施例４＞
　実施例４のズームレンズの構成を示す断面図は図４に示したものである。実施例４のズームレンズの概略構成は、実施例２のズームレンズのものと略同様であるが、レンズＬ６が両凸形状である点において相違している。表１０、表１１、表１２にそれぞれ実施例４のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と可変面間隔のデータを示す。図１０（Ａ）～図１０（Ｌ）に実施例４のズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　＜実施例５＞
　実施例５のズームレンズの構成を示す断面図は図５に示したものである。実施例５のズームレンズの概略構成は、実施例２のズームレンズのものと略同様である。表１３、表１４、表１５にそれぞれ実施例５のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と可変面間隔のデータを示す。図１１（Ａ）～図１１（Ｌ）に実施例５のズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　＜実施例６＞
　実施例６のズームレンズの構成を示す断面図は図６に示したものである。実施例６のズームレンズの概略構成は、実施例４のズームレンズのものと略同様である。表１６、表１７、表１８にそれぞれ実施例６のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と可変面間隔のデータを示す。図１２（Ａ）～図１２（Ｌ）に実施例６のズームレンズの各収差図を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　表１９に、上記実施例１～６の条件式（１）～（６）の対応値を示す。表１９に示す値はｄ線に関するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　以上のデータから、実施例１～６のズームレンズは、ズーム比が３．７倍、広角端における全画角とＦナンバーがそれぞれ約８８°～９０°、１．８５～１．９８の範囲にあり、良好な光学性能を有し、小型に構成されていることがわかる。
　次に、本発明の撮像装置の実施形態について説明する。図１３Ａ、図１３Ｂはそれぞれ、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１０の正面側斜視図、背面側斜視図である。
　図１３Ａに示すように、デジタルカメラ１０は、カメラボディ１１の正面に、本発明の実施形態にかかるズームレンズ１２と、ファインダの対物窓１３ａと、被写体に閃光を発光するための閃光発光装置１４とが設けられている。また、カメラボディ１１の上面にはシャッタボタン１５が設けられ、カメラボディ１１の内部にはズームレンズ１２によって結像された被写体の像を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１６が設けられている。なお、図１３Ａに示す撮像素子１６は、必ずしも大きさや形状を表すものではなく、概念的に図示されている。
　また、図１３Ｂに示すように、カメラボディ１１の背面には、画像や各種設定画面を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）１７と、ファインダの観察窓１３ｂと、ズームレンズ１２の変倍を行うためのズームレバー１８と、各種設定を行うための操作ボタン１９とが設けられている。なお、本デジタルカメラ１０では、正面側のファインダの対物窓１３ａを経由して導かれる被写体光が、背面側のファインダの観察窓１３ｂで視認可能な構成になっている。
　以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
　また、上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラを例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等の他の撮像装置にも適用可能である。

Claims (13)

  1. 　物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とから実質的に構成され、
    　広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が狭まり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が広がるように、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、
    　前記第１レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとから実質的に構成され、
    　下記条件式（１）～（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    　　　０．５０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜１．００　…　（１）
    　　　０．０６＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１１　…　（２）
    　　　１．９４＜ｎｄ２　…　（３）
    　　　１．８０＜ｎｄ１　…　（４）
    　　　４０．０＜νｄ１　…　（５）
    ただし、
    ｒ１：前記第１レンズ群の前記負レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ２：前記第１レンズ群の前記負レンズの像側の面の曲率半径
    ｄ１：前記第１レンズ群の前記負レンズの中心厚
    ＤＧ１：前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
    ｎｄ２：前記第１レンズ群の前記正レンズのｄ線に対する屈折率
    ｎｄ１：前記第１レンズ群の前記負レンズのｄ線に対する屈折率
    νｄ１：前記第１レンズ群の前記負レンズのｄ線に対するアッベ数
  2. 　下記条件式（１’）を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
    　　　０．６０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１－ｒ２）＜０．９０　…　（１’）
  3. 　下記条件式（２’）を満足することを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
    　　　０．０７＜ｄ１／ＤＧ１＜０．１０　…　（２’）
  4. 　下記条件式（３’）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のズームレンズ。
    　　　１．９８＜ｎｄ２　…　（３’）
  5. 　下記条件式（４’）を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のズームレンズ。
    　　　１．８１＜ｎｄ１　…　（４’）
  6. 　下記条件式（５’）を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のズームレンズ。
    　　　４２．０＜νｄ１　…　（５’）
  7. 　下記条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のズームレンズ。
    　　　－２．４０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．７０　…　（６）
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
  8. 　下記条件式（６’）を満足することを特徴とする請求項７記載のズームレンズ。
    　　　－２．２０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．９０　…　（６’）
  9. 　前記第１レンズ群の前記正レンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のズームレンズ。
  10. 　前記第１レンズ群の前記負レンズの少なくとも１面が非球面であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のズームレンズ。
  11. 　前記第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のズームレンズ。
  12. 　前記第３レンズ群のみを光軸方向に移動させることで合焦を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のズームレンズ。
  13. 　請求項１に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
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