JP2008089991A

JP2008089991A - ズームレンズ及び撮像装置

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Publication number: JP2008089991A
Application number: JP2006270765A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Arimoto; 哲也有本; Yasushi Yamamoto; 康山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-04-17
Also published as: CN101158745A; CN100516966C; TWI350385B; US20080198475A1; US7817346B2; TW200821622A; MY158846A

Abstract

【課題】銀塩フィルム用一眼レフカメラ又はデジタル一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、高性能且つコンパクトで、レンズバックを十分に確保した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。
【解決手段】物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚（Ｇ１４、Ｇ１５、Ｇ１６）接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有するズームレンズ１。
【選択図】図１

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、銀塩フィルム用一眼レフカメラ又はデジタル一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、高性能で十分なレンズバックを確保した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ものである。

近年、光電変換素子の画素数の増加により、撮影光学系にはより高性能なものが求められており、しかも、Ｆナンバーが明るい広角域を含んだズームレンズが求められている。さらに、交換レンズでは、十分なレンズバックを確保しなければならないという制約もあり、広角化に伴う歪曲収差の補正等に困難がともなう。

従来、例えば、特許文献１に示されたズームレンズでは、物体側より順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、正の第４レンズ群、負の第５レンズ群、正の第６レンズ群を配列した６群ズーム構成とすることで広角端でのＦナンバーを２．８にしたものが提案されている。

また、特許文献２では、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を配列した４群構成で、変倍時に全ての群が独立に移動し、Ｆナンバーがズーム全域で２．９程度のズームレンズが提案されている。

特開２００４−１９８５２９号公報特開２００４−１０１７３９号公報

しかしながら、特許文献１に示されたズームレンズでは、６群構成を必要としてズーム鏡胴の構成が複雑になり、特許文献２に示されたズームレンズでは広角端の画角が７５度程度と不十分であった。

そこで、本発明は上記した問題点に鑑み、銀塩フィルム用一眼レフカメラ又はデジタル一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、高性能且つコンパクトで、レンズバックを十分に確保した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。

本発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する。

また、本発明の一実施形態による撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する。

本発明にあっては、高性能且つコンパクトで、レンズバックを十分に確保することが出来る。

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図面を参照して説明する。

先ず、本発明ズームレンズについて説明する。

本発明ズームレンズは、物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する。

従って、本発明ズームレンズにあっては、高性能且つコンパクトで、レンズバックを十分に確保することが出来る。

３枚接合レンズブロック、例えば、３枚接合レンズは、ペッツバール和と色収差の補正の自由度を大きくするようなガラス材料の選択が可能であり、また、２つある接合面のパワーをコントロールすることにより、諸収差の補正、特に、高次の収差の補正を容易ならしめるので、明るいズームレンズには好適である。

一般に、本発明ズームレンズのように、正負正正の４群構成では、第２レンズ群及び第３レンズ群で発生する収差を第４レンズ群で補正している。特に、第４レンズ群中の正レンズのパワーを強くすることで第２レンズ群で発生するペッツバール収差を補正することが可能となるが、他の収差とのバランスが困難となるきらいがある。全体として負の屈折力を有する３枚接合レンズを第４レンズ群中に配することで、第４レンズ群中の正レンズで発生する球面収差や非点収差を良好に補正しつつ、ペッツバール和の補正のために、正レンズのパワーを強くすることも可能になる。収差負担の大きい第４レンズ群内に、収差補正能力の高い３枚接合レンズを配置することが望ましい。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記３枚接合レンズブロックは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズを配列して構成されることが望ましい。

これにより、強い光線の屈折がないため、収差発生を抑えつつ良好な色収差の補正を実現できる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記３枚接合レンズブロックは、少なくとも１面の非球面を有することが望ましい。

これによって、コマ収差と像面湾曲を良好に補正することが可能となる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記３枚接合レンズブロックに設けられる非球面が３枚接合レンズブロックの最も像面側の面に形成されることが望ましい。

前記３枚接合レンズブロックの最も像側の面において、軸上光束と軸外光束の通過位置が離れてくるため、最も像側の面に非球面を配置することで、収差補正の自由度をより高くすることができる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．３＜Ｌｄ１−Ｌｄ２＜０．６
但し、
Ｌｄ１：３枚接合レンズブロックの最も物体側のレンズの屈折率
Ｌｄ２：３枚接合レンズブロックの物体側から２番目のレンズの屈折率
とする。

条件式（１）は３枚接合レンズブロックの最も物体側のレンズと物体側から２番目のレンズとの屈折率の差を規定する条件式である。条件式（１）を満足することによって、ズーム全域でサジタルフレアの補正と軸上の色収差の補正を両立させることが可能になる。条件式（１）の上限値を上回ると、接合面のパワーが強くなりすぎ、サジタルフレアのコントロールが困難になる。また、条件式（１）の下限値を下回る場合は、軸上色収差の補正が困難になる。

本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、３枚接合レンズを配した光学系により好適なパワー配置を与えるために、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）−０．８＜ｆ２／ｆｗ＜−０．２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の合成焦点距離
とする。

条件式（２）は第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。条件式（２）を満足すれば、広角側での像面湾曲の補正と適切なレンズバックの確保の両立が可能となる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が弱くなり、特に、広角側での照度確保が困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなり過ぎ、特に、広角側での像面湾曲の補正が困難となる。

次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。

なお、各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、次の数１式によって定義されるものとする。

なお、数１式において、ｘはレンズ面の頂点からの光軸方向の距離、ｙは光軸と垂直な方向の高さ、ｃはレンズ面の頂点での近軸曲率、εは円錐定数、A ⁱは第 i 次の非球面係数である。

図１は第１の実施の形態に係るズームレンズ１の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。

ズームレンズ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４を配列して構成される。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群Ｇｒ１と前記第２レンズ群Ｇｒ２との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群Ｇｒ２と前記第３レンズ群Ｇｒ３との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群Ｇｒ３と前記第４レンズ群Ｇｒ４との間の間隔が減少するように、前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群が図１に矢印で示すように物体側へ移動する。また、前記第２レンズ群Ｇｒ２が光軸上を移動してフォーカシングを為す。

第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ３とを配列して構成される。第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けると共に物体側面に樹脂層が形成され且つ該樹脂層の物体側面が非球面で構成された負メニスカスレンズＧ４と、両凹形状の負レンズＧ５と、両凸形状の正レンズＧ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ７とを配列して構成される。第３レンズ群Ｇｒ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ８と両凸形状の正レンズＧ９との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＧ１０と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１１とを配列して構成される。第４レンズ群Ｇｒ４は、両凸形状の正レンズＧ１２と、両凸形状の正レンズＧ１３と、両凹形状の負レンズＧ１４と両凸形状の正レンズＧ１５と両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズＧ１６との３枚接合負レンズ（ブロック）と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ１７とを配列して形成される。また、第３レンズ群Ｇｒ３の物体側に近接して開口絞りＳＳが配置され、該開口絞りＳＳは第３レンズ群Ｇｒ３と共に移動する。

表１に第１の実施の形態に係るズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデータを示す。なお、表１及び他のレンズデータを示す表において、「ｒｉ」は物体側から第ｉ面の近軸曲率半径を、「ｄｉ」は第ｉ面と第ｉ＋１面との間の軸上面間隔を、「Ｎｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線における屈折率を、「νｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線におけるアッベ数を、それぞれ示し、「ｄｉ」に関し「variable」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを、それぞれ示す。なお、接合レンズにおいてレンズ間を接合している接合材も媒体と見なし、各接合材について、それぞれ、「ｒｉ」、「ｄｉ」、「Ｎｉ」、「νｉ」を示している。

なお、表１中、Ｎ２、ν２、Ｎ１１、ν１１、Ｎ１８、ν１８、Ｎ２０、ν２０は接合レンズにおける接合材の屈折率及びアッベ数である。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳＳとの間の間隔ｄ１５及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ２４が変化する。そこで、数値実施例１における前記各間隔ｄ６、ｄ１５及びｄ２４の広角端（f=24.70）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=37.98）及び望遠端（f=68.28）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表２に示す。

第２レンズ群Ｇｒ２の最も物体側の面、すなわち、負メニスカスレンズＧ４の物体側面に形成された樹脂層の物体側面ｒ７及び第４レンズ群Ｇｒ４の３枚接合負レンズの像側面（両凹形状の負レンズＧ１６の像側面）ｒ３４は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表３に示す。

図２乃至図４は数値実施例１の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図２は広角端における、図３は中間焦点距離における、図４は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はｄ線の球面収差を、破線は正弦条件を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。

図５は第２の実施の形態に係るズームレンズ２の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。

ズームレンズ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４を配列して構成される。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群Ｇｒ１と前記第２レンズ群Ｇｒ２との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群Ｇｒ２と前記第３レンズ群Ｇｒ３との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群Ｇｒ３と前記第４レンズ群Ｇｒ４との間の間隔が減少するように、前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群が図５に矢印で示すように物体側へ移動する。また、前記第２レンズ群Ｇｒ２が光軸上を移動してフォーカシングを為す。

第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ３とを配列して構成される。第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカスレンズＧ４と、両凹形状の負レンズＧ５と、両凸形状の正レンズＧ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ７とを配列して構成される。第３レンズ群Ｇｒ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ８と両凸形状の正レンズＧ９との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＧ１０と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１１とを配列して構成される。第４レンズ群Ｇｒ４は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＧ１２と、両凸形状の正レンズＧ１３と、両凹形状の負レンズＧ１４と両凸形状の正レンズＧ１５と両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズＧ１６との３枚接合負レンズ（ブロック）と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ１７とが配列されて構成される。また、第３レンズ群Ｇｒ３の物体側に近接して開口絞りＳＳが配置され、該開口絞りＳＳは第３レンズ群Ｇｒ３と共に移動する。

表４に第２の実施の形態に係るズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデータを示す。

なお、表４中、Ｎ２、ν２、Ｎ１０、ν１０、Ｎ１７、ν１７、Ｎ１９、ν１９は接合レンズにおける接合材の屈折率及びアッベ数である。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳＳとの間の間隔ｄ１４及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ２３が変化する。そこで、数値実施例２における前記各間隔ｄ６、ｄ１４及びｄ２３の広角端（f=24.70）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=37.98）及び望遠端（f=68.28）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表５に示す。

第２レンズ群Ｇｒ２の最も物体側の面、すなわち、負メニスカスレンズＧ４の物体側の面ｒ７及び第４レンズ群Ｇｒ４の３枚接合負レンズの像側面（両凹レンズＧ１６の像側面）ｒ３３は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表６に示す。

図６乃至図８は数値実施例２の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図６は広角端における、図７は中間焦点距離における、図８は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はｄ線の球面収差を、破線は正弦条件を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。

図９は第３の実施の形態に係るズームレンズ３の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。

ズームレンズ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４を配列して構成される。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群Ｇｒ１と前記第２レンズ群Ｇｒ２との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群Ｇｒ２と前記第３レンズ群Ｇｒ３との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群Ｇｒ３と前記第４レンズ群Ｇｒ４との間の間隔が減少するように、前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群が図９に矢印で示すように物体側へ移動する。また、前記第２レンズ群Ｇｒ２が光軸上を移動してフォーカシングを為す。

第１レンズ群Ｇｒ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ３とを配列して構成される。第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向け物体側面が非球面で構成された負メニスカスレンズＧ４と、両凹形状の負レンズＧ５と、両凸形状の正レンズＧ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ７とを配列して構成される。第３レンズ群Ｇｒ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ８と両凸形状の正レンズＧ９との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＧ１０と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＧ１１とを配列して構成される。第４レンズ群Ｇｒ４は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＧ１２と、両凸形状の正レンズＧ１３と、両凹形状の負レンズＧ１４と両凸形状の正レンズＧ１５と両凹形状で像側面が非球面で構成された負レンズＧ１６との３枚接合負レンズ（ブロック）と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ１７とを配列して構成される。また、第３レンズ群Ｇｒ３の物体側に近接して開口絞りＳＳが配置され、該開口絞りＳＳは第３レンズ群Ｇｒ３と共に移動する。

表７に第３の実施の形態に係るズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデータを示す。

なお、表７中、Ｎ２、ν２、Ｎ１０、ν１０、Ｎ１７、ν１７、Ｎ１９、ν１９は接合レンズにおける接合材の屈折率及びアッベ数である。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ６、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳＳとの間の間隔ｄ１４及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ２３が変化する。そこで、数値実施例３における前記各間隔ｄ６、ｄ１４及びｄ２３の広角端（f=24.70）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=37.98）及び望遠端（f=67.95）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表８に示す。

第２レンズ群Ｇｒ２の最も物体側の面、すなわち、負メニスカスレンズＧ４の物体側の面ｒ７及び第４レンズ群Ｇｒ４の３枚接合負レンズの像側面（両凹レンズＧ１６の像側面）ｒ３３は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表９に示す。

図１０乃至図１２は数値実施例３の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図１０は広角端における、図１１は中間焦点距離における、図１２は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において実線はｄ線の球面収差を、破線は正弦条件を示し、非点収差図において実線はザジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。

以下の表１０に前記第１乃至３の数値実施例に示したズームレンズの条件式（１）及び（２）の各条件を求めるための各数値及び各条件式を示す。

数値実施例１乃至３に係るズームレンズは上記表１０からも明らかなように、条件式（１）及び（２）を満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。

次に、本発明撮像装置について説明する。

本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する。

図１３に本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルカメラのブロック図を示す。

デジタルカメラ１０は、レンズ交換式の、いわゆる一眼レフカメラとして構成されている。デジタルカメラ１０はレンズユニット２０を撮像素子を備えるカメラ本体３０に着脱自在に装着して使用するようになっている。

レンズユニット２０は、ズームレンズ又は単焦点レンズとこれらレンズの各部を駆動する駆動部と前記駆動部を駆動制御する制御部を備え、前記レンズとして前記した本発明ズームレンズを使用することができる。すなわち、前記各実施例例に示したズームレンズ１乃至３及びそれらの数値実施例或いは前記実施例や数値実施例に示した形態以外の形態で実施する本発明ズームレンズを使用することができる。前記レンズがズームレンズ２１である場合、ズーミング時に所定のレンズ群を移動させるズーム駆動部２２、フォーカシング時に所定のレンズ群を移動させるフォーカス駆動部２３、開口絞りの開口径を変化させるアイリス駆動部２４などの各駆動部を備え、これら各駆動部を駆動制御するレンズ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５を備える。

カメラ本体３０にはズームレンズ２１で形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子３１を備える。また、撮像素子３１の前には跳ね上げミラー３２が配置されており、ズームレンズ２１からの光をペンタプリズム３３へと導き、さらに、ペンタプリズム３３から接眼レンズ３４へと導かれる。そして、撮影者は、前記接眼レンズ３４を通してズームレンズ２１で形成された光学像を見ることができる。

前記撮像素子３１には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などが適用可能である。撮像素子３１から出力された電気的画像信号は画像処理回路３５で各種処理を施された後、所定の方式でデータ圧縮され、画像データとして画像メモリー３６に一時保存される。

カメラ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）３７はカメラ本体３０及びレンズユニット２０の全体を統括的に制御するものであり、前記画像メモリー３６に一時的に保存された画像データを取り出し、液晶表示装置３８に表示したり、外部メモリー３９に保存したりする。また、外部メモリー３９に保存されている画像データを読み出して液晶表示装置３８に表示する。シャッターレリーズスイッチ、ズーミングスイッチ、等の操作部４０からの信号がカメラ制御ＣＰＵ３７に入力され、該操作部４０からの信号に基づいて各部を制御する。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、カメラ制御ＣＰＵ３７からミラー駆動部４１へ指令が出されると共にタイミング制御部４２へ指令が出され、ミラー駆動部４１によって跳ね上げミラー３２が図に２点鎖線で示すように跳ね上げられてズームレンズ２１からの光線が撮像素子３１に入力され、且つ、タイミング制御部４２によって撮像素子の信号読み出しタイミングが制御される。カメラ本体３０とレンズユニット２０との間は通信コネクタ４３によって接続されており、ズームレンズ２１の制御に関する信号、例えば、ＡＦ（Auto Focus）信号、ＡＥ（Auto Exposure）信号、ズーミング信号はカメラ制御ＣＰＵ３７から通信コネクタ４３を介してレンズ制御ＣＰＵ２５に送られ、レンズ制御ＣＰＵ２５によってズーム駆動部２１、フォーカス駆動部２３、アイリス駆動部２４が制御されて、ズームレンズ２１が所定の状態になる。

なお、上記実施の形態では、撮像装置を一眼レフカメラとして示したが、固定レンズ型のカメラとして適用してもかまわない。また、デジタルカメラに限らず銀塩フィルム用カメラとして適用することもできる。

その他、前記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例にすぎず、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。

本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図３及び図４と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図７及び図８と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。図１１及び図１２と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。本発明撮像装置の一実施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、Ｇｒ１…第１レンズ群、Ｇｒ２…第２レンズ群、Ｇｒ３…第３レンズ群、Ｇｒ４…第４レンズ群、Ｇ１４…負の屈折力を有するレンズ、Ｇ１５…正の屈折力を有するレンズ、Ｇ１６…負の屈折力を有するレンズ、１０…デジタルカメラ（撮像装置）、２１…ズームレンズ、３１…撮像素子

Claims

物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、
前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する
ことを特徴とするズームレンズ。
前記３枚接合レンズブロックは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズを配列して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
前記３枚接合レンズブロックは、少なくとも１面の非球面を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
前記非球面は３枚接合レンズブロックの最も像面側の面に形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
以下の条件式（１）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。
（１）０．３＜Ｌｄ１−Ｌｄ２＜０．６
但し、
Ｌｄ１：３枚接合レンズブロックの最も物体側のレンズの屈折率
Ｌｄ２：３枚接合レンズブロックの物体側から２番目のレンズの屈折率
とする。
以下の条件式（２）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。
（２）−０．８＜ｆ２／ｆｗ＜−０．２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の合成焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の合成焦点距離
とする。
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側から順に配置した、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が減少し、
前記第４レンズ群中に負の屈折力を持つ３枚接合されたレンズブロックを少なくとも１つ有する
ことを特徴とする撮像装置。