JP2008046529A

JP2008046529A - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JP2008046529A
Application number: JP2006223970A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ori; 哲也小里
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: EP1892550A1; JP4905778B2; ATE534051T1; US7800834B2; EP1892550B1; CN101131465A; US20080043341A1; CN100582857C

Abstract

【課題】デジタルスチルカメラ等に好適に用いられる小型で高画質のズームレンズおよび撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側より順に、負の第１群１０、絞りＳｔ、正の第２群２０、正の第３群３０を備える。広角端から望遠端への変倍は、群間隔を変化させることにより行う。第１群１０は、物体側より順に、少なくとも１面の非球面を有し像側の面が凹面とされた負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなり、以下の条件式を満足する。Ｎ２を正メニスカスレンズＬ１２のｄ線に対する屈折率、Ｄａを負レンズＬ１１の物体側頂点と正メニスカスレンズＬ１２の像側頂点との間の光軸上の距離、ｆ１を第１群１０の焦点距離、ｆｗを広角端での全系の焦点距離とする。
Ｎ２＞１．９５ ……（１）
０．２＜Ｄａ／｜ｆ１｜＜０．３ ……（２）
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜３．０ ……（３）
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適に用いられる小型のズームレンズおよび撮像装置に関する。

ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に用いられるズームレンズとして、例えば、各レンズ群を光軸に沿って移動させることにより群間隔を変化させて変倍を行う３群方式のズームレンズが知られている。近年、このような撮像光学系において、小型化、高画質化への要求が強まっている。特許文献１〜４には、３群構成のズームレンズにおいて、各群の屈折力を負・正・正とし、非球面や接合レンズ等を活用することにより、全系の小型化や高画質化を図る技術が提案されている。
特開２００３−１４９５５６号公報特開２００６−３９５２３号公報特開２００６−８４８２９号公報特開２００６−２３６７８号公報

ここで、３群方式のズームレンズにおいて、小型化を達成するためには、使用時のレンズの最大全長の短縮と各レンズ群の総厚みの薄型化が必要となる。また、高画質化を達成するためには、球面収差、像面湾曲および色収差の補正が必要となる。しかしながら、上記各特許文献に記載のズームレンズでは、第１群全体の焦点距離が長いか、または第１群全体の厚みが大きめに構成されているため、全長が長くなる傾向にあり、小型化の点で不十分である。また、上記各特許文献に記載のズームレンズの構成を前提としてより小型化を図ろうとすると、高画質化が図れなくなる。

また、特許文献１では、第２群の最も物体側の面を非球面とし、この非球面レンズを接合とする構成であるため、非球面を１面のみにしか設けられず、特に球面収差の補正が不十分となるという問題もある。また、特許文献２の構成では、第２群が３枚のレンズを貼り合わせた接合レンズにより構成されているため、設計の自由度が低く、特に球面収差の補正が困難である。また、特許文献３の構成では、主要な変倍部である第２群の焦点距離が長いため、レンズ全長が長くなり、小型化が難しい。また、特許文献４の構成では、第２群が正レンズと負レンズの２枚で構成されているため、軸上色収差の補正が困難である。従って、従来の３群方式のズームレンズに比べて小型かつ高画質のズームレンズ系の実現が望まれている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適に用いられる小型で高画質のズームレンズおよび撮像装置を提供することにある。

本発明によるズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、絞りと、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とを備えるものである。広角端から望遠端への変倍については、第１群と第２群との間隔および第２群と第３群との間隔を変化させることにより行う。また、第１群は、物体側より順に、少なくとも１面の非球面を有すると共に像側の面が凹面とされた負レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとを含んで構成されている。さらに、以下の条件式を満足するように構成されている。ただし、Ｎ２を第１群の正のメニスカスレンズのｄ線に対する屈折率、Ｄａを第１群の負レンズの物体側頂点と正メニスカスレンズの像側頂点との間の光軸上の距離、ｆ１を第１群の焦点距離、ｆｗを広角端における全系の焦点距離とする。
Ｎ２＞１．９５ ……（１）
０．２＜Ｄａ／｜ｆ１｜＜０．３ ……（２）
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜３．０ ……（３）

本発明による撮像装置は、上記本発明によるズームレンズを備えたものである。

本発明によるズームレンズおよび撮像装置では、第１群と第２群との間隔および第２群と第３群との間隔を変化させることによって変倍が行われる。このズームレンズでは、第１群が、少なくとも１面に非球面を有すると共に像側の面が凹面とされた負レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとの２枚で構成されると共に、その第１群の構成に関して所定の条件式が満足されていることで、第１群全体の構成が最適化され、諸収差を抑えつつ、特に第１群全体の薄型化と焦点距離の短縮化がなされる。これにより、諸収差を抑えつつ全長の短縮化に有利となる。

本発明によるズームレンズは、また、次の好ましい条件を適宜採用して満足することで、より小型化しやすく、より良好な画質を保つことができる。

本発明に係るズームレンズは、また、以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、Ｎ１を第１群の負レンズのｄ線に対する屈折率、ν１を第１群の負レンズのｄ線に対するアッベ数、ν２を第１群の正メニスカスレンズのｄ線に対するアッベ数とする。これにより、第１群内の各レンズの構成がより最適化され、特に第１群の総厚を抑えつつ色収差がより良好に補正される。
Ｎ１＞１．７５ ……（４）
１０＜ν１−ν２＜１９ ……（５）

本発明に係るズームレンズは、さらに、以下の条件式を満足することが好ましい。これにより、全長の短縮化により有利となる。
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４ ……（６）

本発明に係るズームレンズは、また、第２群が、物体側より順に、両凸レンズおよび物体側の面が凹面とされた負レンズによる接合レンズと、少なくとも１面が非球面である正の単レンズとからなる２群３枚構成であることが好ましい。これにより、諸収差の補正により有利となり、より良好な画質が保たれる。

さらに、第１群における非球面の形状は、奇数次項を含む非球面係数により決定されることが好ましい。または、１６次項以上の係数を含む非球面係数により決定されることが好ましい。これにより、諸収差の補正により有利となり、より良好な画質が保たれる。

本発明のズームレンズまたは撮像装置によれば、３群方式のズームレンズにおいて、第１群全体の構成を最適化することで、諸収差を抑えつつ、特に第１群全体の薄型化と焦点距離の短縮化を図るようにしたので、諸収差を抑えつつ全長の短縮化が図られ、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適な小型で高画質の撮影系を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１（Ａ），図１（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の第１の数値実施例（図５（Ａ），図５（Ｂ），図６）のレンズ構成に対応している。図２（Ａ），図２（Ｂ）は、第２の構成例を示しており、後述の第２の数値実施例（図７（Ａ），図７（Ｂ），図８）のレンズ構成に対応している。図３（Ａ），図３（Ｂ）は、第３の構成例を示しており、後述の第３の数値実施例（図９（Ａ），図９（Ｂ），図１０）のレンズ構成に対応している。図４（Ａ），図４（Ｂ）は、第４の構成例を示しており、後述の第４の数値実施例（図１１（Ａ），図１１（Ｂ），図１２）のレンズ構成に対応している。図１（Ａ），図１（Ｂ）〜図４（Ａ），図４（Ｂ）において、符号Ｒｉは、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示している。なお、符号Ｄｉについては、変倍に伴って変化するもののみ付すものとし、図１〜図３ではＤ４，Ｄ１０，Ｄ１２、図４ではＤ４，Ｄ１０について付す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では図１に示した第１の構成例について説明し、必要に応じて図２〜図４の構成例について説明する。

このズームレンズは、デジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機、ビデオカメラ等に好適に用いられるものである。このズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１群１０と、絞りＳｔと、絞りＳｔの直後に配置され正の屈折力を有する第２群２０と、正の屈折力を有する第３群３０とを備えている。また、結像面には、図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が配置される。第３群３０と撮像素子との間には、例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタ等、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて平板状の光学部材ＣＧが配置されている。

このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍が、第１群１０と第２群２０との間隔および第２群２０と第３群３０との間隔を変化させることによって行われる。この際、第１群１０、第２群２０および第３群３０が、図１（Ａ），図１（Ｂ）の実線で示した軌跡を描くように移動し、図１（Ａ）は広角端でのレンズ位置、図１（Ｂ）は望遠端でのレンズ位置を示す。

第１群１０は、物体側より順に、像側の面が凹面とされた１枚の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた１枚の正のメニスカスレンズＬ１２とからなる２枚構成となっている。負レンズＬ１１は、少なくとも１面が非球面形状となっている。また、負レンズＬ１１は、像側に強い凹面を向けた負メニスカスレンズであることが好ましい。ただし、負レンズＬ１１を平凹レンズや両凹レンズで構成しても良い。また、正のメニスカスレンズＬ１２は、物体側に強い凸面を向けていることが好ましい。

また、第１群１０は、以下の条件式を満足している。ただし、Ｎ２を第１群１０の正のメニスカスレンズＬ１２のｄ線に対する屈折率、Ｄａを第１群１０の負レンズＬ１１の物体側頂点と正メニスカスレンズＬ１２の像側頂点との間の光軸上の距離（図１（Ａ）参照）、ｆ１を第１群１０の焦点距離、ｆｗを広角端における全系の焦点距離とする。
Ｎ２＞１．９５ ……（１）
０．２＜Ｄａ／｜ｆ１｜＜０．３ ……（２）
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜３．０ ……（３）

さらに、第１群１０は、以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、Ｎ１を第１群１０の負レンズＬ１１のｄ線に対する屈折率、ν１を第１群１０の負レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数、ν２を第１群１０の正メニスカスレンズＬ１２のｄ線に対するアッベ数とする。
Ｎ１＞１．７５ ……（４）
１０＜ν１−ν２＜１９ ……（５）

また、条件式（３）は以下の範囲であることが好ましい。
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４ ……（６）

第２群２０は、物体側より順に、１枚の両凸レンズＬ２１および物体側の面が凹面とされた１枚の負レンズＬ２２による接合レンズと、正の単レンズＬ２３とからなる２群３枚構成であり、単レンズＬ２３の少なくとも１面が非球面形状となっている。

第３群３０は、光軸近傍が両凸形状である１枚の正レンズＬ３１により構成されている。広角端から望遠端への変倍に際しては、第３群３０は像側に移動するように構成されている。ただし、図４の構成例については、第３群３０は固定群となっている。

図２２は、本実施の形態に係る撮像装置１の構成を表す斜視図である。撮像装置１は、例えば、直方体形状の本体ケースの前面に、撮像光学系１１を備えており、ケース内部には、撮像素子１２を有している。また、本体ケースの背面には、例えばファインダ光学系１３が備えられている。この撮像光学系１１として、上記のような構成のズームレンズが好適に用いられる。

次に、以上のように構成されたズームレンズの作用および効果を説明する。

このズームレンズでは、第１群１０と第２群２０の間隔および第２群２０と第３群３０の間隔を変化させることにより、変倍が行われる。ここで、デジタルカメラ等の撮影光学系では、小型化および高画質化への要求が高い。この場合、小型化を達成するには、使用時のレンズの最大全長の短縮と各レンズ群の総厚みの薄型化とが必須である。また、高画質化を達成するには球面収差、像面湾曲および色収差の補正が必須である。このため、このズームレンズでは、第１群１０を、少なくとも１面に非球面を有すると共に像側の面が凹面とされた負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とで構成することで、少ないレンズ枚数で像面湾曲と色収差との補正を可能としている。また、第１群１０の構成に関する所定の条件式を満足することで、第１群１０全体の構成を最適化し、諸収差を抑えつつ、特に第１群１０全体の薄型化と焦点距離の短縮化を行い、全長の短縮化を図っている。特に、条件式（２），（３）により第１群１０全体の薄型化と焦点距離の短縮化を行い、その第１群１０全体の薄型化を図りやすくするために条件式（１），（４），（５）を満足して第１群１０内の各レンズ材料を最適化することで、小型化と高画質化とを同時に実現している。以下、各条件式の作用・効果についてより詳しく説明する。

条件式（１）は、第１群１０の正のメニスカスレンズＬ１２のｄ線に対する屈折率Ｎ２に関するものである。また、条件式（４）は、第１群１０の負レンズＬ１１のｄ線に対する屈折率Ｎ１に関するものである。これらの条件式（１），（４）は、第１群１０内の各レンズの厚みと像面湾曲の補正に寄与している。第１群１０において、条件式（１），（４）を満足するような高屈折率材料のレンズを用いることで、屈折力に対して各レンズ面の曲率半径を長くすることができ、各レンズの厚み、引いては第１群１０全体の厚みを薄くすることができる。特に、条件式（１）と条件式（４）とを同時に満足することにより、第１群１０のペッツバール和を適正にすることができるため、像面湾曲が良好に補正される。条件式（１）の下限を超えると、正レンズＬ１２の曲率半径が短くなり、第１群１０全体の厚みが増すため好ましくない。同様に、条件式（４）の下限を超えると、負レンズＬ１１の曲率半径が短くなり、第１群１０全体の厚みが増すため好ましくない。

条件式（２）は、第１群１０の総厚を示す値Ｄａと、第１群１０の焦点距離ｆ１の関係を規定するものである。条件式（２）を満足することで、鏡筒枠等の設計可能な範囲で、第１群１０の厚みを薄くすることができる。条件式（２）の下限を超えると、第１群１０の厚みは薄くなるが、レンズ間隔が狭小になりすぎて、鏡筒枠等の構成上困難となるため好ましくない。一方、条件式（２）の上限を超えると、第１群１０全体の厚みが増すと共に、負レンズＬ１１のレンズ外径が拡大することにより、小型化に不利となるため好ましくない。

条件式（３）および条件式（６）は、第１群１０の焦点距離ｆ１と、広角端における全系の焦点距離ｆｗとの関係を規定したものである。条件式（３）を満足することで、第１群１０の屈折力を強めて、その薄型化を図りつつ、変倍時の収差変動を低減することができる。条件式（３）の下限を超えると、レンズ全長は短くなるが、第１群１０の屈折力が強くなり過ぎ、変倍時の収差の変動が大きくなるため好ましくない。一方、条件式（３）の上限を超えると、変倍時の収差の変動は少なくなるが、第１群１０の屈折力が弱くなり過ぎ、レンズ全長が長くなるため好ましくない。また、より好ましくは、条件式（６）を満足することで、第１群１０全体の薄型化により有利となる。

条件式（５）は、第１群１０の負レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数ν１と正メニスカスレンズＬ１２のｄ線に対するアッベ数ν２との関係を規定したものである。第１群１０の薄型化のためにレンズ間隔を短縮すると、軸外光線の各レンズ面における光軸からの高さに差がなくなり、倍率色収差が増大し、補正が難しくなる。しかしながら、条件式（５）を満足するように各レンズのアッベ数を最適化することにより、第１群１０におけるレンズ間隔を鏡筒枠等の設計可能な範囲で短縮しつつ、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（５）の下限を超えると、倍率色収差を補正するには、レンズ間隔をさらに短縮する必要があり、鏡筒枠の構成上困難となるため好ましくない。一方、条件式（５）の上限を超えると、倍率色収差を補正するには、レンズ間隔を拡げる必要があり、第１群１０全体の厚みが増すため好ましくない。

また、このズームレンズでは、第２群２０を、両凸レンズＬ２１および負レンズＬ２２の接合レンズと、単レンズＬ２３との２群３枚構成とすることにより、軸上色収差が低減される。さらに、単レンズＬ２３について、その屈折力を正とし、少なくとも１面を非球面とすることにより、球面収差が良好に補正される。

さらに、このズームレンズでは、第１群１０の負レンズＬ１１の少なくとも１面を非球面とし、この非球面形状を、奇数次項を含む係数あるいは１６次以上の係数により決定することにより、球面収差、像面湾曲および歪曲収差が同時に良好に補正される。負レンズＬ１１では、軸上光線と軸外光線の光軸からの高さの差が比較的大きいため、このような補正が有効に行われる。

また、このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際、その使用態様により、第３群３０を移動させてもよく、あるいは固定としてもよい。例えば、第３群３０を像側に移動させて変倍を行うことにより、使用時のレンズ全長を短縮することができる。あるいは、第３群３０を固定とすることで、変倍時のＦＮＯ．と射出瞳距離の変動を少なくすることができる。

以上説明したように、本実施の形態に係るズームレンズによれば、３群方式のズームレンズにおいて、特に第１群１０の屈折力等を適切に設定するようにしたので、第１群１０の薄型化を図りつつ、諸収差を良好に補正することができる。これにより、デジタルスチルカメラ等に好適に用いられる小型で高画質のズームレンズ系を実現できる。

次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下では、第１の実施例を基本にして第１〜第４の数値実施例をまとめて説明する。

図５（Ａ），図５（Ｂ），図６は、図１に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータ（実施例１）を示している。特に図５（Ａ）にはその基本的なレンズデータを示し、図５（Ｂ）にはズームに関するデータを示し、図６には非球面に関するデータを示す。

図５（Ａ）に示したレンズデータにおける面番号Ｓｉの欄には、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝１〜１４）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ｒｉおよび面間隔Ｄｉの値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。Ｎｄｊ，νｄｊの欄には、それぞれ、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜７）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。

実施例１に係るズームレンズは、変倍に伴って第１群１０と第２群２０との間隔および第２群２０と第３群３０との間隔が変化するため、面間隔Ｄ４，Ｄ１０，Ｄ１２の値は可変となっている。図５（Ｂ）には、変倍時のデータとして、これらの面間隔Ｄ４，Ｄ１０，Ｄ１２の広角端および望遠端における値を示す。ただし、後述の実施例４のズームレンズでは、第３群３０が固定であるため、Ｄ４およびＤ１０の値についてのみ示す。また、図５（Ｂ）には、広角端および望遠端における全系の近軸焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆナンバー（ＦＮＯ．）、および画角２ω（ω：半画角）の値についても示す。なお、実施例１に係るズームレンズの変倍比は約３倍となっている。後述の実施例２〜実施例４についても同様である。

図５（Ａ）のレンズデータにおいて、面番号の左側に付された記号「＊」は、そのレンズ面が非球面形状であることを示す。これらの非球面の曲率半径としては、光軸近傍の数値を用いている。なお、実施例１に係るズームレンズでは、第１群１０における負レンズＬ１１の両面（第１面、第２面）、第２群２０における単レンズＬ２２の両面（第９面、第１０面）、第３群３０における両凸レンズＬ３１の両面（第１１面、第１２面）が非球面形状となっている。

図６に非球面データとして示した数値において、記号"Ｅ"は、その次に続く数値が１０を底とした"べき指数"であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が"Ｅ"の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０^-2」であることを示す。

非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ｋ，Ａ_iの値を記す。Ｚは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。
Ｚ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ²・ｈ²）^1/2｝＋ΣＡ_i・ｈⁱ ……（Ａ）
（ｉ＝３〜ｎ，ｎ：３以上の整数）
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：円錐定数
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａ_i：第ｉ次の非球面係数

また、各非球面には、偶数次のみならず奇数次の項を含む非球面係数が用いられている。特に、第１群１０では、負レンズＬ１１の両面（第１面、第２面）が非球面形状となっており、その非球面係数には、１６次項以上の係数が用いられている。具体的には、第１面および第２面が第３次〜第２０次の係数Ａ₃〜Ａ₂₀を用いて有効に表されている。また、第２群２０では、正レンズＬ２３の両面（第９面、第１０面）が非球面となっており、第９面および第１０面が第３次〜第１２次の係数Ａ₃〜Ａ₁₂を用いて有効に表されている。さらに、第３群３０においても、正レンズＬ３１の両面（第１１面、第１２面）が非球面となっており、第１１面および第１２面が第３次〜第１２次の係数Ａ₃〜Ａ₁₂を用いて有効に表されている。ただし、後述の実施例２については、第１１面および第１２面の係数が第３次〜第１０次の係数Ａ₃〜Ａ₁₀を用いて表されている。

以上の実施例１に係るズームレンズと同様にして、実施例２に係るズームレンズのレンズデータを図７（Ａ），図７（Ｂ），図８に示す。また同様にして、実施例３に係るズームレンズのレンズデータを図９（Ａ），図９（Ｂ），図１０に示す。また同様にして、実施例４に係るズームレンズのレンズデータを図１１（Ａ），図１１（Ｂ），図１２に示す。

図１３には、上述の条件式（１）〜（６）に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。図１３から分かるように、各実施例に係るズームレンズに関して、各条件式の数値範囲内となっている。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）は、実施例１に係るズームレンズにおける広角端での球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、および倍率色収差を示している。図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、望遠端での同様の諸収差を示している。各収差図には、ｄ線を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、波長４６０ｎｍ線および波長６１５ｎｍ線についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。ＦＮＯ．はＦ値、ωは半画角を示す。

同様に、実施例２に係るズームレンズについての諸収差を図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）（広角端）、および図１７（Ａ）〜図１７（Ｄ）（望遠端）に示す。また同様に、実施例３に係るズームレンズについての諸収差を図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）（広角端）、および図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）（望遠端）に示す。また同様に、実施例４に係るズームレンズについての諸収差を図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）（広角端）、および図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）（望遠端）に示す。

以上の数値データおよび収差図から分かるように、各実施例について、第１群の薄型化と全長の短縮化が図られると共に、諸収差が良好に補正され、デジタルスチルカメラ等に好適に用いられる小型で高画質のズームレンズが実現できている。

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、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。

本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応するレンズ断面図である。実施例１に係るズームレンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本レンズデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。実施例１に係るズームレンズの非球面に関するデータを示す。実施例２に係るズームレンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本レンズデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。実施例２に係るズームレンズの非球面に関するデータを示す。実施例３に係るズームレンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本レンズデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。実施例３に係るズームレンズの非球面に関するデータを示す。実施例４に係るズームレンズのレンズデータを示す図であり、（Ａ）は基本レンズデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。実施例４に係るズームレンズの非球面に関するデータを示す。条件式に関する値を各実施例についてまとめて示した図である。実施例１に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例１に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例２に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例２に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例３に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例３に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例４に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。実施例４に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーション、（Ｄ）は倍率色収差を示す。本発明の一実施の形態に係るズームレンズを搭載した撮像装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１０…第１群、２０…第２群、３０…第３群、ＣＧ…光学部材、Ｓｔ…絞り、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。

Claims

物体側より順に、負の屈折力を有する第１群と、絞りと、正の屈折力を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群とを備え、
広角端から望遠端への変倍を、前記第１群と前記第２群との間隔および前記第２群と前記第３群との間隔を変化させることにより行い、
前記第１群は、物体側より順に、少なくとも１面の非球面を有すると共に像側の面が凹面とされた負レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとからなり、
かつ、以下の条件式を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
Ｎ２＞１．９５ ……（１）
０．２＜Ｄａ／｜ｆ１｜＜０．３ ……（２）
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜３．０ ……（３）
ただし、
Ｎ２：第１群の正のメニスカスレンズのｄ線に対する屈折率
Ｄａ：第１群の負レンズの物体側頂点と正メニスカスレンズの像側頂点との間の光軸上の距離
ｆ１：第１群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
Ｎ１＞１．７５ ……（４）
１０＜ν１−ν２＜１９ ……（５）
ただし、
Ｎ１：第１群の負レンズのｄ線に対する屈折率
ν１：第１群の負レンズのｄ線に対するアッベ数
ν２：第１群の正メニスカスレンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
２．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４ ……（６）
前記第２群は、物体側より順に、両凸レンズおよび物体側の面が凹面とされた負レンズによる接合レンズと、少なくとも１面が非球面である正の単レンズとからなる２群３枚構成である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第１群における非球面の形状は、奇数次項を含む非球面係数により決定される
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第１群における非球面の形状は、１６次項以上の係数を含む非球面係数により決定される
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項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。