JP2006178077A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 安定した光学品質を達成可能なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供する。
【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配列されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第４レンズ群の移動により第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２で構成され、負メニスカスレンズの像側レンズ面が非球面であるズームレンズ１。
【選択図】図２

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像素子により受光するカメラに適切なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。
従来より、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。
近年の微細加工技術の技術進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化が図れるようになって来た。
但し、上述の高集積化や小型化により、個々の光電変換素子の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなる問題があった。これを防ぐために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させる試みや、また、各素子の直前に微小なレンズ素子（所謂、マイクロレンズアレイ）を配置する試みが為されて来た。上記マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与える。すなわち、レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近づくと、受光素子に到達する主光線の光軸となす角度が大きくなり、画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対してさらに大きな角度をなし、結果、受光素子上に到達せず、光量不足を招いてしまう。
上記した光電変換素子を介して被写体像を記録するカメラに適したズームレンズに関する発明が種々提案されてきた。
例えば。ビデオカメラ用のズームレンズとしては、物体側より順に配置された、正レンズ群、負レンズ群、正レンズ群、正レンズ群の４つのレンズ群で構成される、いわゆる、正負正正４群ズームレンズが主流である。特に、変倍に際して、第１レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向に固定され、第２レンズ群がバリエータ、第４レンズ群がコンペンゼータとして機能するズームタイプが主流であった。
近年の受光素子の高集積化に伴い、レンズ系の小型化や高性能化が図られてきた。特に、こうした小型化や高性能化を図るには、レンズ位置状態の変化に伴う、諸収差の変動を良好に補正することが肝要である。
上記した正負正正４群ズームレンズでは負の屈折力を有するレンズ群が１つしか存在しないため、広角端状態で負の歪曲収差の補正が難しいことが問題であった。特に、バリエータが第２レンズ群だけのため、所定の変倍比を得るには第２レンズ群の屈折力を弱めることが難しく、負の歪曲収差の補正を他のレンズ群で行う必要があった。その結果、第３レンズ群を正部分群と負部分群で構成し、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正するようにし、同時に、第３レンズ群は第２レンズ群により発散された光束を収斂させるため、強い正屈折力を有するように構成していた。
小型化と高性能化とを両立させる上で、非球面レンズの利用が効果的であることが一般的に知られている。特に、第２レンズ群は変倍作用を担うため、屈折力が強いほど、所定の変倍比を得るのに必要な移動量が少なくなり、レンズ全長の短縮化が可能である。屈折力を強めた際に発生する諸収差を非球面を導入することにより補正していた。
上記正負正正４群ズームレンズにおいて、具体的に非球面レンズを第２レンズ群に導入した発明としては、例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４が知られている。
特許文献１の実施例６においては、第２レンズ群が２枚の両凹レンズ及び両凸レンズで構成され、最も物体側に配置される両凹レンズの像側レンズ面が非球面となっていた。特許文献２の実施例４、５においては、第２レンズ群が２枚の負レンズで構成され、最も物体側に配置される負メニスカスレンズの像側レンズ面が非球面となっていた。特許文献３においては、第２レンズ群が負メニスカスレンズ及び両凹レンズと正レンズとの接合レンズで構成され、両凹レンズの物体側レンズ面が非球面となっていた。
特開平８−１６０２９９号公報 特開平１１−５２２３６号公報 特開２００２−３６５５４号公報
しかしながら、第２レンズ群は変倍作用を担うレンズ群であり、広角端状態では軸外光束が光軸から離れて通過し、望遠端状態では軸上光束が広がった状態で通過するため、製造時に発生する微小な偏心によっても偏心コマ収差が発生し、光学品質が低下しやすいという問題点があった。
このため、特許文献１のように、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面が開口絞りに対して凸面を向けた場合には、製造時に発生する微小な偏心によって広角端状態で画面周縁部において偏心コマ収差が発生しやすく、また、３枚の単レンズで構成されるために、製造時に発生する微小な偏心によって望遠端状態で画面中心部において偏心コマ収差が発生やすく、結果、所定の光学品質を維持することが難しかった。
特許文献２によるズームレンズでは、回折光学素子を含んでいるため、レンズ枚数は少ないが製造時に発生する微小なる偏心によっても回折が変化して、諸収差の補正状態が変化してしまうため、所定の光学性能を得ることが難しいという問題があった。このため、製造時に発生する偏心を極力抑えるような鏡筒構造や、調整方法が必要となるので、鏡筒構造及び調整作業の複雑化を引き起こし、その結果著しいコスト増を招いていた。
特許文献３によるズームレンズでは、非球面が配設された両凹レンズは物体側レンズ面が開口絞りに対して、凸面を向けるために、偏心が起こった際に画面周辺部において発生するコマ収差の変動が大きく、製造時における僅かな組付誤差等によって光学品質が損なわれ、安定した光学品質を得ることが難しいという問題点があった。
本発明は上記した問題点を解決し、製造時における組付誤差等の影響を少なくして、安定した光学品質を達成可能なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、ｎ２を第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均として、条件式（１）ｎ２＞１．７５を満足する。
また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、ｎ２を第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均として、条件式（１）ｎ２＞１．７５を満足する。
従って、本発明にあっては、第２レンズ群の厚みが減少し、小型化と高性能化の両立が図れる。
本発明ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
（１）ｎ２＞１．７５
但し、
ｎ２：第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均。
また、本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
（１）ｎ２＞１．７５
但し、
ｎ２：第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均。
従って、本発明ズームレンズにあっては、第２レンズ群の厚みが減少し、小型化と高性能化の両立が図れる。また、本発明撮像装置は、本発明ズームレンズを使用することにより小型に構成することができると共に高画質の画像を取得することが出来る。
請求項２及び請求項６に記載した発明にあっては、Ｒｓを第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も像側のレンズ面の曲率半径、Ｄａを広角端状態における上記レンズ面Ｒｓから開口絞りまでの距離として、条件式（２）０．２５＜Ｒｓ／Ｄａ＜０．４５を満足するので、広角端状態において、画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動を良好に補正することが出来る。
請求項３及び請求項７に記載した発明にあっては、Ｒ１を第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径、Ｒ２を第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズを構成するガラスレンズの像側レンズ面の曲率半径として、条件式（３）０．７＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜０．９を満足するので、製造時における組付誤差等の影響を少なくして、安定した光学品質を達成することが出来ると共にレンズ系のさらなる小型化が可能である。
請求項４及び請求項８に記載した発明にあっては、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端状態におけるレンズ全系での焦点距離、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系での焦点距離として、条件式（４）０．３＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４を満足するので、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動をより良好に補正することが出来る。
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群の４つのレンズ群を配列して構成し、焦点距離が最も短い広角端状態から焦点距離が最も長い望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向に一定位置に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動する。
開口絞りは第３レンズ群の物体側か、あるいは、第３レンズ群中に配置される。
以上の構成の基で、本発明ズームレンズにおいては、第２レンズ群が物体側より順に配列された、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、負メニスカスレンズをガラスレンズとその像側に成形された樹脂レンズとの複合レンズとし、樹脂レンズの像側レンズ面を非球面とすることにより、小型化と高性能化とを両立させ、製造時における組付誤差等の影響を少なくして、安定した光学品質を達成することができる。
従来より、正負正正４群ズームレンズにおいては、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動を良好に補正することが肝要であった。
こうした変動を補正するには、軸外光束の通過する高さをレンズ位置状態の変化に伴って積極的に変化させることが効果的であり、特に、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ１つ以上の可動レンズ群を配設することにより、上記変動を良好に補正することが可能である。
本発明ズームレンズにおいては、第３レンズ群の物体側か、あるいは、第３レンズ群中に開口絞りを配置することにより、可動である第２レンズ群を開口絞りの物体側に、同じく可動である第４レンズ群を開口絞りの像側に配置して、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を良好に補正している。
従来の正負正正４群ズームレンズにおいては、負の屈折力を有するレンズ群が第２レンズ群しかないために、光学系の小型化と光学性能の高性能化との両立化が難しいという問題があった。
一般に光学系の小型化とはレンズ全長の短縮化と開口絞りから離れて配置されるためにレンズ径が大きな第１レンズ群のレンズ径の小径化とに分けられるが、大きさは体積であるため、長さの減少にのみ寄与するレンズ全長の短縮化よりも高さと幅の減少に寄与するレンズ径の小径化の方が小型化への寄与が大きい。
ところが、第１レンズ群のレンズ径を小径化するには、第１レンズ群及び第２レンズ群を通過する軸外光束の高さを光軸に近づける必要がある。しかしながら、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の補正には、各レンズ群を通過する軸外光束の高さを積極的に変化させることが重要であり、そのために小径化と高性能化との両立化が難しかった。
第１レンズ群のレンズ径を小さくするためは、広角端状態で第１レンズ群を通過する光束が光軸に近い位置を通過するように構成することが望ましい。このため、軸外収差は第２レンズ群において補正することが望ましいが、上述した通り、小径化を図るために、第２レンズ群を通過する軸外光束を光軸に近づけると、画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動を良好に補正することが難しかった。
そこで、本発明ズームレンズにおいては、第２レンズ群全体の厚みを薄くすることによって、小径化を図っている。具体的には、第２レンズ群を負メニスカスレンズ及びその像側に空気間隔を隔てて配置される、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズにより構成し、第２レンズ群を構成する各レンズに高屈折率の硝材を導入することにより、負メニスカスレンズの像側レンズ面及び両凹レンズの物体側レンズ面の曲率半径を大きくすることを可能にし、それによって負メニスカスレンズと両凹レンズとの間に形成される空気間隔を狭めて、第２レンズ群の厚みを薄くしている。
加えて、負メニスカスレンズをメニスカス形状のガラスレンズと、その像側レンズ面に密着するように成形された薄い樹脂レンズとの複合レンズとして、樹脂レンズの像側レンズ面を非球面で構成している。
近年、ガラスレンズの非球面レンズの加工は、モールド成形によるのが主流となっているが、成形前の素材形状が球形に近いために、両凸レンズ形状の加工には向いていても、負レンズの加工には不向きである。特に、第２レンズ群中に有るようなメニスカス形状の負レンズでは、物体側レンズ面、像側レンズ面のいずれの面の球心もが、レンズ位置から像側に離れて位置するため、成形直後の冷却段階で不均衡な応力がかかり割れが発生しやすい。このため、中心厚を厚くする、中心厚とレンズ周縁部での肉厚差を減らす等といったレンズ形状の制約が生じ、結果、小径化や高性能化といった効果が充分得られなかった。
ところで、従来より、ガラスレンズの上に密着するように樹脂レンズを成形した複合レンズが知られている。モールド成形が難しい凹レンズに多く用いられる非球面加工技術であるが、曲率半径が小さい凹面への樹脂レンズの成形は、成形時の離型性が劣り、離型時に樹脂レンズ面に加わる応力により面精度が劣化するという問題があった。
そこで、本発明ズームレンズにおいては、上述した通り、第２レンズ群を構成するガラスレンズを高屈折率の硝材で形成することにより、負メニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径を大きくすることを可能にし、そして、この曲率半径を大きくしたガラスレンズ面上に薄い樹脂レンズ面を成形することによって樹脂レンズの成形時の離型性を良好にして樹脂レンズが良好な面精度を保つようにし、これによって、小型化に伴って発生する諸収差の変動を良好に補正することを可能にしている。
また、負メニスカスレンズは第２レンズ群で最も開口絞りから離れているため、軸上光束と軸外光束とが離れて通過する。このため、広角端状態で発生しやすい画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正することができる。
本発明ズームレンズは、以上のように構成することにより、小径化と高性能化との両立を実現した。
本発明ズームレンズは、ｎ２を第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均として、以下の条件式（１）を満足する。
（１）ｎ２＞１．７５
なお、ｎ２は負メニスカスレンズのガラスレンズ部分のｄ線に対する屈折率をｎ２１、両凹レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２２、物体側に凸面を向けた正レンズの屈折率をｎ２３とする時、以下の式で算出される。
ｎ２＝（ｎ２１＋ｎ２２＋ｎ２３）／３
上記条件式（１）は第２レンズ群中に配置されるガラスレンズのｄ線に対する屈折率を規定する条件式である。
上記した通り、本発明ズームレンズにおいては、第２レンズ群を構成するガラスレンズの屈折率を高くすることにより、第２レンズ群の厚みを減らしている。条件式（１）を満足するように、屈折率を設定することにより、レンズ径の小径化と高性能化との両立を図ることができる。
なお、さらなるレンズ径の小径化を図るには、下限値を１．８とすることが望ましい。
本発明ズームレンズにおいて、広角端状態において、画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動をさらに良好に補正するためには、Ｒｓを第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も像側のレンズ面の曲率半径、Ｄａを広角端状態における上記レンズ面から開口絞りまでの距離として、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．２５＜Ｒｓ／Ｄａ＜０．４５
上記条件式（２）は第２レンズ群中に配置される複合レンズの最も像側のレンズ面の曲率半径を規定する条件式である。
条件式（２）の上限値を上回った場合、第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れすぎてしまうため、レンズ径の小型化を充分に図ることが出来なくなってしまう。
逆に、条件式（２）の下限値を下回った場合、上記像側レンズ面の曲率半径が小さくなるために、成形時に金型と樹脂レンズとの離型性が悪くなって、樹脂レンズの成形面が形状不良を起こしやすくなってしまう。このような、製造時に生じる問題によって安定した光学性能が得られなくなってしまう。
さらなるレンズ径の小型化を図るには、下限値を０．３とすることが望ましい。
本発明ズームレンズにおいて、製造時に生じる問題に拘わらず安定した光学品質を確保し、且つ、さらなるレンズ径の小型化を図るために、Ｒ１を第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径、Ｒ２を第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズを構成するガラスレンズの像側レンズ面の曲率半径として、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．７＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜０．９
上記条件式（３）は第２レンズ群中に配置される複合レンズのガラスレンズ部分の形状を規定する条件式である。
条件式（３）の上限値を上回った場合、上記ガラスレンズ部分の中心部と周縁部での肉厚差が大きくなるため、成形時の加温による形状変化が中央部と周縁部とで大きく異なることになる。従って、常温時と異なる形状のガラスレンズの凹面に対して樹脂レンズが成形されるため、常温に戻ると樹脂レンズのレンズ面の形状が成形時から変化してしまい、その結果、所定の光学性能が得られなくなってしまう。
条件式（３）の下限値を下回った場合、第２レンズ群の主点位置が像側に移動するため、第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れて、レンズ径の小型化が充分に図れなくなってしまう。
本発明ズームレンズにおいては、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動をより良好に補正するために、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端状態におけるレンズ全系での焦点距離、ｆｔを望遠端状態におけるレンズ全系での焦点距離として、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．３＜|ｆ２|／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４
上記条件式（４）は第２レンズ群の屈折力を規定する条件式である。
条件式（４）の上限値を上回った場合、所定の変倍比を得るのに必要な第２レンズ群の移動量が大きくなってしまうため、レンズ全長の大型化を引き起こしてしまい、好ましくない。
逆に、条件式（４）の下限値を下回った場合、負メニスカスレンズに非球面を導入しても、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を抑えることが難しくなってしまう。
本発明ズームレンズにおいては、第２レンズ群以外のレンズ群の何れかに非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能を実現することができる。特に、第３レンズ群の最も物体側のレンズ面を非球面とすることによって、中心性能のさらなる高性能化が可能となる。また、第４レンズ群に非球面レンズを用いることにより、望遠端状態における画角によるコマ収差の変動をさらに良好に補正することが可能である。
さらに、好ましくは、第２レンズ群に用いた非球面の他に複数の非球面を用いることでより高い光学性能が得られるのは言うまでもない。
本発明ズームレンズにおいて、レンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ群、あるいは１つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトさせることも可能であり、カメラのブレを検出する検出系、上記レンズ群をシフトさせる駆動系、検出系の出力に従って駆動系にシフト量を与える制御系と組合せることにより、防振光学系として機能させることが可能である。
特に、本発明においては、第３レンズ群の一部、あるいは全体を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、少ない収差変動で像をシフトさせることが可能である。第３レンズ群は開口絞りの近傍に配置されるので、軸外光束が光軸付近を通過するので、シフトさせた際に発生するコマ収差の変動が少ないからである。
なお、本発明ズームレンズにおいては、近距離合焦時にレンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ群を移動させるか、あるいは、１つのレンズ群のうち、一部のレンズ群を移動させることが望ましい。
特に、第４レンズ群を移動させる場合、レンズ径が小さいので少ない仕事量（＝重量×移動量）で近距離合焦が行えるため、好ましい。
また、モアレ縞の発生を防ぐために、レンズ系の像側にローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。
以下に、本発明ズームレンズを具体化した実施例及び実施例に具体的数値を適用した数値実施例について説明する。
なお、各数値実施例において非球面は以下の数１式で表される。
Figure 2006178077
なお、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ｃ４、Ｃ６、…は非球面係数である。
図１は本発明ズームレンズの各実施例の屈折力配分を示しており、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配列されて構成され、広角端状態（図１にＷの線上で示す状態）より望遠端状態（図１にＴの線上で示す状態）への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群と第３レンズ群は固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
なお、各実施例においては、最も像側に保護ガラスが配置されている。
図２は本発明ズームレンズの第１実施例１によるレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の正レンズＬ３１及び両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズＬ３２により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。そして、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ１２はその像側の面に樹脂レンズＰＬが一体的に形成された複合レンズである。
第１実施例１では、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。また、第４レンズ群Ｇ４と結像面ＩＭＧとの間に保護ガラスＧＬが配置されている。
以下の表１に、上記第１実施例に具体的数値を適用した数値実施例１の諸元の値を示す。表１を含む以下の各諸元表中のｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角を示し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表１を含む以下の各諸元表中で曲率半径０とは平面を示す。
Figure 2006178077
数値実施例１において、第８面、第１３面、第１８面、第１９面の各レンズ面は非球面であり、非球面係数は表２に示す通りである。
Figure 2006178077
第１実施例１において、レンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の軸上面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７、第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＧＬとの間の軸上面間隔Ｄ１９は可変である。そこで、表３に数値実施例１における上記各可変軸上面間隔を焦点距離ｆと共に示す。
Figure 2006178077
以下の表４に数値実施例１における（１）〜（４）の各条件式対応値を示す。
Figure 2006178077
図３乃至図５は数値実施例１における無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図３は広角端状態（ｆ＝1.000）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝2.942）、図５は望遠端状態（ｆ＝9.188）における諸収差図を示す。
非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２５４、０．３５５、０．５０７でのコマ収差をそれぞれ示し、Ａは画角を示す。
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図６は本発明ズームレンズの第２実施例２のレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸面を向けた正レンズＬ３１、両凹形状の負レンズＬ３２及び両凸形状の正レンズＬ３３により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。そして、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ１２はその像側の面に樹脂レンズＰＬが一体的に形成された複合レンズである。
第２実施例２では、開口絞りＳが第３レンズ群中の正レンズＬ３１と負レンズＬ３２との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。また、第４レンズ群Ｇ４と結像面ＩＭＧとの間に保護ガラスＧＬが配置されている。
以下の表５に、第２実施例に具体的数値を適用した数値実施例２の諸元の値を示す。
Figure 2006178077
数値実施例２において、第８面、第１２面、第１９面、第２０面の各レンズ面は非球面であり、非球面係数は表６に示す通りである。
Figure 2006178077
第２実施例２において、レンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１８、第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＧＬとの間の軸上面間隔Ｄ２０は可変である。そこで、表７に数値実施例２における上記各可変軸上面間隔を焦点距離ｆと共に示す。
Figure 2006178077
以下の表８に数値実施例２における（１）〜（４）の各条件式対応値を示す。
Figure 2006178077
図７乃至図９は数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図７は広角端状態（ｆ＝1.000）、図８は中間焦点距離状態（ｆ＝4.077）、図９は望遠端状態（ｆ＝9.066）における諸収差図を示す。
非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６９、０．３７６、０．５３８でのコマ収差をそれぞれ示し、Ａは画角を示す。
各収差図から、数値実施例２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図１０は本発明ズームレンズの第３実施例３のレンズ構成を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＬ３１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ３２により構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。そして、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ１２はその像側の面に樹脂レンズＰＬが一体的に形成された複合レンズである。
第３実施例３では、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。また、第４レンズ群Ｇ４と結像面ＩＭＧとの間に保護ガラスＧＬが配置されている。
以下の表９に、上記第３実施例に具体的数値を適用した数値実施例３の諸元の値を示す。
Figure 2006178077
数値実施例３において、第８面、第１３面、第１８面、第１９面の各レンズ面は非球面であり、非球面係数は表１０に示す通りである。
Figure 2006178077
第３実施例３において、レンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の軸上面間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７、第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＧＬとの間の軸上面間隔Ｄ１９は可変である。そこで、表１１に数値実施例３における上記各可変軸上面間隔を焦点距離ｆと共に示す。
Figure 2006178077
以下の表１２に数値実施例３における（１）〜（４）の各条件式対応値を示す。
Figure 2006178077
図１１乃至図１３は数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１１は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１２は中間焦点距離状態（ｆ＝4.077）、図１３は望遠端状態（ｆ＝9.066）における諸収差図を示す。
非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６８、０．３７６、０．５３８でのコマ収差を示し、Ａは画角を示す。
各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
図１４に本発明撮像装置の実施の形態を示す。
この実施の形態にかかる撮像装置１０は、図１４に示すように、大きく分けると、カメラ部２０と、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）３０と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４０と、媒体インターフェース（以下、媒体Ｉ／Ｆという。）５０と、制御部６０と、操作部７０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）８０と、外部インターフェース（以下、外部Ｉ／Ｆという。）９０を備えるとともに、記録媒体１００が着脱可能とされている。
記録媒体１００は、半導体メモリーを用いたいわゆるメモリーカード、記録可能なＤＶＤ（Digital Versatile Disk）や記録可能なＣＤ（Compact Disc）等の光記録媒体、磁気ディスクなどの種々のものを用いることができるが、この実施の形態においては、記録媒体１００として、例えば、メモリーカードを用いるものとして説明する。
そして、カメラ部２０は、光学ブロック２１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２、前処理回路２３、光学ブロック用ドライバ２４、ＣＣＤ用ドライバ２５、タイミング生成回路２６等を備えたものである。ここで、光学ブロック２１は、レンズ、フォーカス機構、シャッター機構、絞り（アイリス）機構などを備えたものである。そして、光学ブロック２１中のレンズには、上記したズームレンズ１、２、３等の本発明にかかるズームレンズが使用される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色毎に分解された画像を取り入れた後、各色の画像を重ね合わせて一のカラー画像情報を生成する場合には、最も像側のレンズ群と像面との間の位置に色分解プリズムを挿入すると共に、該色分解プリズムによって分解されたＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に個別のＣＣＤ２２が設けられる。この場合、ローパスフィルタＬＰＦは各ＣＣＤの直前（物体側）に挿入しても良いし、或いはまた、色分解プリズムの物体側に挿入しても良い。
また、制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）６３、時計回路６４等が、システムバス６５を通じて接続されて構成されたマイクロコンピュータであり、この実施の形態の撮像装置１０の各部を制御することができるものである。
ここで、ＲＡＭ６２は、処理の途中結果を一時記憶するなど主に作業領域として用いられるものである。また、フラッシュＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６１において実行する種々のプログラムや、処理に必要になるデータなどが記憶されたものである。また、時計回路６４は、現在年月日、現在曜日、現在時刻を提供することができるとともに、撮影日時などを提供するなどのことができるものである。
そして、画像の撮影時においては、光学ブロック用ドライバ２４は、制御部６０からの制御に応じて、光学ブロック２１を動作させるようにする駆動信号を形成し、これを光学ブロック２１に供給して、光学ブロック２１を動作させるようにする。光学ブロック２１は、光学ブロック用ドライバ２４からの駆動信号に応じて、フォーカス機構、シャッター機構、絞り機構が制御され、被写体の画像を取り込んで、これをＣＣＤ２２に対して提供する。
ＣＣＤ２２は、光学ブロック２１からの画像を光電変換して出力するものであり、ＣＣＤ用ドライバ２５からの駆動信号に応じて動作し、光学ブロック２１からの被写体の画像を取り込むとともに、制御部６０によって制御されるタイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、取り込んだ被写体の画像（画像情報）を電気信号として前処理回路２３に供給する。
なお、上述したように、タイミング生成回路２６は、制御部６０からの制御に応じて、所定のタイミングを提供するタイミング信号を形成するものである。また、ＣＣＤ用ドライバ２５は、タイミング生成回路２６からのタイミング信号に基づいて、ＣＣＤ２２に供給する駆動信号を形成するものである。
前処理回路２３は、これに供給された電気信号の画像情報に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理を行って、Ｓ／Ｎ比を良好に保つようにするとともに、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）処理を行って、利得を制御し、そして、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換を行って、デジタル信号とされた画像データを形成する。
前処理回路２３からのデジタル信号とされた画像データは、カメラＤＳＰ３０に供給される。カメラＤＳＰ３０は、これに供給された画像データに対して、ＡＦ（Auto Focus）、ＡＥ（Auto Exposure）、ＡＷＢ（Auto White Balance）などのカメラ信号処理を施す。このようにして種々の調整がされた画像データは、所定の圧縮方式でデータ圧縮され、システムバス６５、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて、この実施の形態の撮像装置１０に装填された記録媒体１００に供給され、後述もするように記録媒体１００にファイルとして記録される。
また、記録媒体１００に記録された画像データは、タッチパネルやコントロールキーなどからなる操作部７０を通じて受け付けたユーザーからの操作入力に応じて、目的とする画像データが媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて記録媒体１００から読み出され、これがカメラＤＳＰ３０に供給される。
カメラＤＳＰ３０は、記録媒体１００から読み出され、媒体Ｉ／Ｆ５０を通じて供給されたデータ圧縮されている画像データについて、そのデータ圧縮の解凍処理（伸張処理）を行い、解凍後の画像データをシステムバス６５を通じて、ＬＣＤコントローラ８１に供給する。ＬＣＤコントローラ８１は、これに供給された画像データからＬＣＤ８０に供給する画像信号を形成し、これをＬＣＤ８０に供給する。これにより、記録媒体１００に記録されている画像データに応じた画像が、ＬＣＤ８０の表示画面に表示される。
なお、画像の表示の形態は、ＲＯＭに記録された表示処理プログラムに従う。つまり、この表示処理プログラムは後述するファイルシステムがどのような仕組みで記録されているのか、どのように画像を再生するのかというプログラムである。
また、この実施の形態にかかる撮像装置１０には、外部Ｉ／Ｆ９０が設けられている。この外部Ｉ／Ｆ９０を通じて、例えば、外部のパーソナルコンピュータと接続して、パーソナルコンピュータから画像データの供給を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、自機に装填された記録媒体１００に記録されている画像データを外部のパーソナルコンピュータ等に供給したりすることもできるものである。
また、外部Ｉ／Ｆ９０に通信モジュールを接続することにより、例えば、インターネットなどのネットワークに接続して、ネットワークを通じて種々の画像データやその他の情報を取得し、自機に装填された記録媒体１００に記録したり、あるいは、自機に装填された記録媒体１００に記録されているデータを、ネットワークを通じて目的とする相手先に送信したりすることもできるものである。
また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて取得し、記録媒体に記録した画像データなどの情報についても、上述したように、この実施の形態の撮像装置において読み出して再生し、ＬＣＤ８０に表示してユーザーが利用することももちろんできるようにされている。
なお、外部Ｉ／Ｆ９０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線用インターフェースとして設けることも可能であるし、光や電波による無線インターフェースとして設けることも可能である。すなわち、外部Ｉ／Ｆ９０は、有線、無線のいずれのインターフェースであってもよい。
このように、この実施の形態にかかる撮像装置１０は、被写体の画像を撮影して、当該撮像装置１０に装填された記録媒体１００に記録することができるとともに、記録媒体１００に記録された画像データを読み出して、これを再生し、利用することができるものである。また、外部のパーソナルコンピュータやネットワークを通じて、画像データの提供を受けて、これを自機に装填された記録媒体１００に記録したり、また、読み出して再生したりすることもできるものである。
なお、上記撮像装置１０において、撮像手段としてＣＣＤを示したが、本発明撮像装置における撮像手段がＣＣＤに限られることを意味するものではない。ＣＣＤの他に、ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)やその他の撮像素子を使用することもできる。
なお、上記した各実施の形態及び数値実施例における各部の具体的形状や構造及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
ズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することが出来、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に広く利用することが出来る。
本発明ズームレンズの各実施例の屈折力配置と変倍時における各レンズ群の可動の可否を示す図である。 本発明ズームレンズの第１実施例のレンズ構成を示す図である。 図４及び図５と共に第１実施例に具体的数値を適用した数値実施例１の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第２実施例のレンズ構成を示す図である。 図８及び図９と共に第２実施例に具体的数値を適用した数値実施例２の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 本発明ズームレンズの第３実施例のレンズ構成を示す図である。 図１２及び図１３と共に第３実施例に具体的数値を適用した数値実施例３の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
符号の説明
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、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、Ｓ…開口絞り、Ｌ２１…負メニスカスレンズ、Ｌ２２…接合レンズ、ＰＬ…樹脂レンズ、１０…撮像装置、２２…ＣＣＤ（撮像素子）

Claims (8)

  1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、
    広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、
    開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、
    上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、
    以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （１）ｎ２＞１．７５
    但し、
    ｎ２：第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均
  2. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
    以下の条件式（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （２）０．２５＜Ｒｓ／Ｄａ＜０．４５
    但し、
    Ｒｓ：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も像側のレンズ面の曲率半径
    Ｄａ：広角端状態における上記レンズ面Ｒｓから開口絞りまでの距離
  3. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
    以下の条件式（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （３）０．７＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜０．９
    但し、
    Ｒ１：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径
    Ｒ２：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズを構成するガラスレンズの像側レンズ面の曲率半径
  4. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、
    以下の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
    （４）０．３＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４
    但し、
    ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態におけるレンズ全系での焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ全系での焦点距離
  5. ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
    上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群が配列されて成り、
    広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、上記第１レンズ群及び第３レンズ群が光軸方向に一定の位置に固定され、上記第２レンズ群が像側へ移動し、上記第４レンズ群の移動により上記第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償し、
    開口絞りが上記第３レンズ群の物体側又は第３レンズ群中に配置され、上記レンズ位置状態が変化する際に光軸方向に固定され、
    上記第２レンズ群は、物体側より順に配列された、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ及び両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズで構成され、上記負メニスカスレンズはガラスレンズの像側に樹脂レンズを複合した複合レンズであり、上記樹脂レンズの像側レンズ面が非球面であり、
    以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （１）ｎ２＞１．７５
    但し、
    ｎ２：第２レンズ群を構成するガラスレンズのｄ線に対する屈折率の平均
  6. 請求項５に記載の撮像装置において、
    以下の条件式（２）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （２）０．２５＜Ｒｓ／Ｄａ＜０．４５
    但し、
    Ｒｓ：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も像側のレンズ面の曲率半径
    Ｄａ：広角端状態における上記レンズ面Ｒｓから開口絞りまでの距離
  7. 請求項５に記載の撮像装置において、
    以下の条件式（３）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （３）０．７＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜０．９
    但し、
    Ｒ１：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径
    Ｒ２：第２レンズ群中に配置される負メニスカスレンズを構成するガラスレンズの像側レンズ面の曲率半径
  8. 請求項５に記載の撮像装置において、
    以下の条件式（４）を満足することを特徴とする撮像装置。
    （４）０．３＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４
    但し、
    ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態におけるレンズ全系での焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態におけるレンズ全系での焦点距離
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