JP2009229516A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型で広画角かつ高変倍化を図る。
【解決手段】 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とが物体側より順に配置され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が増大するように各レンズ群が光軸方向へ移動され、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、小型で広画角かつ高変倍比を有するズームレンズ及び撮像装置の技術分野に関する。

近年、デジタルスチルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このような撮像装置においては、普及に伴う一層の高画質化の要求が高く、特に、画素数の多いデジタルスチルカメラ等においては、画素数の多い固体撮像素子に対応した結像性能に優れたズームレンズが求められている。

また、上記した高画質化に加え、近年の小型化の要求とともに広画角化への要求も高く、小型かつ高変倍比で広画角を有するズームレンズが求められている。特に、レンズ鏡筒がズーム操作に伴って伸縮される所謂沈胴式の撮像装置においては、少なくとも４倍程度の変倍比を確保した上で、高画角化かつ小型化を図ることが望まれている。

小型化かつ広画角化を実現するズームレンズのタイプとしては、例えば、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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成された３群ズーム光学系が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

また、高変倍化を実現するズームレンズのタイプとしては、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、負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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成された４群ズーム光学系が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許文献１においては、広角端における半画角が４０°を超える広画角化が図られたズームレンズが提案されている。

特許文献２においては、３倍乃至４倍の変倍比を有するズームレンズが提案されている。

特許文献３においては、広角端における半画角が４０°を超える広画角化と４倍以上の変倍比を有する高変倍化とを両立させたズームレンズが提案されている。

特開２００３−３５８６８号公報 特開２００６−４９５３６号公報 特開２００５−２８３６４８号公報

ところが、特許文献１に記載されたズームレンズにあっては、変倍比が２．４倍程度と小さいため、少なくとも３倍程度の変倍比が求められる高変倍化の要求を満足しない。

また、特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、広角端における半画角が４０°未満とされており、広画角化を十分に満足しているとは言い難い。

さらに、特許文献３に記載されたズームレンズにあっては、４群構成とされており、その分、レンズの枚数が多いため、光学全長が長くなり、小型化の要求を満足しない。特に、沈胴式の撮像装置に用いられた場合には、レンズ鏡筒の収納時においても撮像装置の奥行き方向における長さが長くなり、小型化の点で不十分である。

そこで、本発明ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型で広画角かつ高変倍化を図ることを課題とする。

ズームレンズは、上記した課題を解決するために、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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、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レンズ群との空気間隔が減少すると共に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が増大するように前記第１レンズ群、第２のレンズ群及び前記第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされ、前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、前記第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、前記第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するようにしたものである。

従って、ズームレンズにあっては、発生する諸収差の量が小さくなり、特に、広角端における負の歪曲収差及び非点収差の量が低減する。

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、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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、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レンズ群との空気間隔が減少すると共に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が増大するように前記第１レンズ群、第２のレンズ群及び前記第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされ、前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、前記第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、前記第１レンズ群の正メニスカスレンズが、光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するようにしたものである。

従って、撮像装置にあっては、発生する諸収差の量が小さくなり、特に、広角端における負の歪曲収差及び非点収差の量が低減する。

上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第１レンズ群における負メニスカスレンズの像側の面に形成された非球面を複合非球面にすることが望ましい。

負メニスカスレンズの像側の面に形成された非球面を複合非球面にすることにより、負メニスカスレンズのガラス材料の選択の幅が広がる。

上記したズームレンズ又は撮像装置においては、前記第１レンズ群における正メニスカスレンズの非球面を物体側の面に形成することが望ましい。

正メニスカスレンズの非球面を物体側の面に形成することにより、広角端において負の歪曲収差を補正したときに発生し易い高次の正の歪曲収差が良好に補正される。

上記したズームレンズ又は撮像装置においては、以下の条件式を満足するように構成することが望ましい。
（１）２．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜３．５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（１）を満足することにより、広角端において発生する負の歪曲収差が良好に補正されると共に第１レンズ群における最も物体側に配置されたレンズの径が小さくなる。

上記したズームレンズ又は撮像装置においては、以下の条件式を満足するように構成することが望ましい。
（２）１．２＜Ｌ１／ｆｗ＜１．７
但し、
Ｌ１：第１レンズ群の光軸上における厚み
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（２）を満足することにより、第１レンズ群内の偏芯誤差や間隔誤差に対する敏感度が抑制されると共に第１レンズ群の薄型に貢献する。

上記したズームレンズ及び撮像装置においては、前記第１レンズ群における負メニスカスレンズの複合非球面樹脂を除く各レンズに関し、以下の条件式を満足するように構成することが望ましい。
（３）Ｎ１ｎ＞１．７５
（４）Ｎ１ｐ＞１．７５
（５）ν１ｎ−ν１ｐ＞１７
但し、
Ｎ１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのｄ線での屈折率の平均値
Ｎ１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのｄ線での屈折率
ν１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのアッベ数の平均値
ν１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのアッベ数
とする。

条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足することにより、各レンズの屈折力の低下が抑制されると共に倍率色収差が良好に補正される。

本発明にあっては、小型で広画角かつ高変倍化を図ることができる。

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、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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が増大するように第１レンズ群、第２のレンズ群及び第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされ、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するようにされている。

上記したように、本発明ズームレンズにあっては、第１レンズ群に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズを設けることにより、広角側への変倍時に強くなる第１レンズ群の負の屈折力を分散し、発生する諸収差を小さくすることができる。

また、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、かつ、第１レンズ群を構成する正メニスカスレンズに非球面を有することにより、広角端において発生する負の歪曲収差及び非点収差を良好に補正することができると共に望遠端側で発生する球面収差を良好に補正することができる。

特に、正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有することにより、広角端において負の歪曲収差を補正したときに発生し易い高次の正の歪曲収差を良好に補正することができる。即ち、陣笠形状になり易い歪曲収差の形状を、より好ましい樽型形状にすることができる。

さらに、変倍時に、第２レンズ群と第３レンズ群のみならず第１レンズ群をも光軸方向へ移動させることにより、光学全長を長くすることなく高変倍化を図ることができる。
加えて、広画角化を図るために第１レンズ群の負の屈折力を大きくした場合に収差の発生量が大きくなり易いが、上記したように、２枚の負メニスカスレンズを設けることにより発生する諸収差を小さくすることができ、負メニスカスレンズが少なくとも１面の非球面を有することにより負の歪曲収差を良好に補正することができ、正メニスカスレンズが非球面を有することにより高次の正の歪曲収差を良好に補正することができるため、光学性能を低下させることなく広画角化を図ることができる。

以上に記載した通り、本発明ズームレンズにあっては、第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とが物体側から順に配置され、第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するように構成することにより、小型で広画角かつ高変倍化を図ることができる。

本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群における負メニスカスレンズの像側の面に形成された非球面を複合非球面、即ち、ガラス材料によって形成されたレンズ本体の一方の面に樹脂材料によって非球面を形成することが望ましい。

第１レンズ群における負メニスカスレンズの像側の面を複合非球面にすることにより、ガラス材料によってレンズの一方の面を非球面とした場合に比し、レンズ本体のガラス材料の選択の幅を広げることができ、その結果、広角側での非点収差や歪曲収差等を良好に補正することができる。

特に、ガラスモールドレンズを使用する場合には、レンズの中心部の厚みが小さくなり歪みが発生し易く、このような成形によって負メニスカス形状の非球面レンズを形成する場合には、研磨により形成する球面レンズと比較して中心部の厚みが倍以上必要とされる。従って、上記したように、負メニスカスレンズに複合非球面を形成することにより、レンズの厚みを小さくすることができ、例えば、沈胴式の撮像装置に用いた場合においても光学全長が短縮化されて小型化を図ることができる。

さらに、負の屈折力を有するレンズ群が最も物体側に配置されるタイプの広角レンズの第１レンズ群に用いられる負メニスカスレンズは口径が大きくなり易いが、樹脂材料によって複合非球面を形成することにより、非球面の成形が容易となり製造コストの低減を図ることができる。

尚、複合非球面は第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズの何れに形成してもよいが、第１レンズ群は物体側に配置された負メニスカスレンズよりも像側に配置された負メニスカスレンズの方が口径が小さくなるため、第１レンズ群における像側に位置された負メニスカスレンズに複合非球面を設けることにより、非球面の成形が容易となり、一層の製造コストの低減を図ることができる。

本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群における正メニスカスレンズの非球面を物体側の面に形成することが望ましい。

正メニスカスレンズの非球面を物体側の面に形成することにより、広角端において負の歪曲収差を補正したときに発生し易い高次の正の歪曲収差を一層良好に補正することができ、歪曲収差の形状を樽型形状にすることができる。

また、本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
（１）２．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜３．５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（１）は、第１レンズ群の広角端における焦点距離の比を規定する式である。

条件式（１）における｜ｆ１／ｆｗ｜が下限値を超えると、第１レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎ、広角端において発生する負の歪曲収差の補正が困難になる。

逆に、条件式（１）における｜ｆ１／ｆｗ｜が上限値を超えると、第１レンズ群の焦点距離が長くなり過ぎ、第１レンズ群における最も物体側に配置されたレンズの径が増大し小型化が困難になる。

従って、ズームレンズは、条件式（１）を満足することにより、広角端において発生する負の歪曲収差を良好に補正することができると共に第１レンズ群における最も物体側に配置されたレンズの径が小さくなり小型化を図ることができる。

さらに、本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
（２）１．２＜Ｌ１／ｆｗ＜１．７
但し、
Ｌ１：第１レンズ群の光軸上における厚み
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
とする。

条件式（２）は、第１レンズ群の光軸上における厚みを規定する式である。

条件式（２）におけるＬ１／ｆｗが下限値を超えると、第１レンズ群内の偏芯誤差や間隔誤差に対する敏感度が高くなり過ぎ、ズームレンズの組立に非常に高い精度が要求される。

逆に、条件式（２）におけるＬ１／ｆｗが上限値を超えると、第１レンズ群の厚みが厚くなり、小型化が困難になる。特に、ズームレンズを沈胴式のレンズ鏡筒に用いた場合に、収納時における小型化を阻害する。

従って、ズームレンズは、条件式（２）を満足することにより、ズームレンズの組立精度を緩和して組立作業における作業性の向上を図ることができると共に第１レンズ群の厚みが薄くなり小型化を図ることができる。

さらにまた、本発明の一実施形態のズームレンズにあっては、第１レンズ群における負メニスカスレンズの複合非球面樹脂を除く各レンズに関し、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
（３）Ｎ１ｎ＞１．７５
（４）Ｎ１ｐ＞１．７５
（５）ν１ｎ−ν１ｐ＞１７
但し、
Ｎ１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのｄ線での屈折率の平均値
Ｎ１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのｄ線での屈折率
ν１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのアッベ数の平均値
ν１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのアッベ数
とする。

条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）は、第１レンズ群の負メニスカスレンズと正メニスカスレンズの各レンズの屈折率とアッベ数を規定したものである。

条件式（３）のＮ１ｎ又は条件式（４）のＮ１ｐが下限値を超えると、各レンズの屈折力が低下して光学全長の増大を来たすと共にレンズの各面の曲率が小さくなることにより諸収差の発生量が増大する。

また、条件式（５）のν１ｎ−ν１ｐが下限値を超えると、倍率色収差の補正が困難となり、光学性能の低下を来たす。

従って、ズームレンズは、条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）を満足することにより、各レンズの屈折力の低下を来たすことなく光学全長の短縮化を図ることができると共にレンズの各面の曲率が小さくならず諸収差の発生量を低減して諸収差の良好な補正を行うことができ光学性能の向上を図ることができる。

尚、条件式（３）、条件式（４）及び条件式（５）において、第１レンズ群における負メニスカスレンズの複合非球面樹脂を除外したのは、複合非球面樹脂の部分における屈折率は非常に小さく、その屈折率及びアッベ数の変化がレンズ全系の屈折力や収差の変化に及ぼす影響が微小であるためである。

本発明ズームレンズにおいては、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の何れかのレンズ群、又は、これらの各レンズ群の一部を光軸に略直交する方向へシフト可能とし、防振光学系として機能させることが可能である。ズームレンズをこのような防振光学系として機能させる場合には、撮像装置に、像ブレを検出する検出系、レンズ群をシフトさせる駆動系及び検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を与える制御系を設ければよい。

特に、本発明ズームレンズにおいては、第２レンズ群の全体を光軸に略垂直する方向へ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。

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。

尚、以下の説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。

「Ｒｉ」は物体側から数えて像側へ第ｉ番目の面（第ｉ面）の曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の面間隔（レンズの中心間の距離又は空気間隔）、「Ｎｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線における屈折率、「νｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線におけるアッベ数である。曲率半径に関し「ＩＮＦ」は当該面が平面であることを示し、曲率半径に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、面間隔に関し「Variable」は当該面間隔が可変間隔であることを示す。

各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「Ｘ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離、「Ｙ」を光軸に垂直な方向における高さ、「Ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「Ｋ」をコーニック定数、「Ａｉ」を第ｉ次の非球面係数とすると、以下の数１式によって定義される。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるズームレンズ１のレンズ構成を示す図である。

第１の実施の形態におけるズームレンズ１は、図１に示すように、８枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ１は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が物体側から順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大するように第１レンズ群Ｇ１、第２のレンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸方向へ移動される。

第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側の面に複合非球面を有し物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側の面に非球面を有し物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３とが物体側から順に位置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有し、物体側の面に非球面を有する両凸レンズＬ４と、両凹レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、像側の面に非球面を有する両凸レンズＬ７とが物体側から順に位置されて構成されている。両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５は、両凸レンズＬ４の像側と両凹レンズＬ５の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１０を有する接合レンズを構成している。負メニスカスレンズＬ６と両凸レンズＬ７は、負メニスカスレンズＬ６の像側と両凸レンズＬ７の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面が接合され、接合面Ｒ１３を有する接合レンズを構成している。

第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、両面に非球面を有する両凸レンズＬ８によって構成されている。

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間には絞りＩＲ（絞り面Ｒ８）が配置され、該絞りＩＲは固定されている。

第３レンズ群Ｇ３と像面ＩＭＧの間にはローパスフィルター、赤外線カットフィルター等のフィルターＦＬが配置されている。

表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズ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。

ズームレンズ１において、広角端状態から望遠端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（開口絞りＩＲ）との間の面間隔Ｄ７、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１４、第３レンズ群Ｇ３とフィルターＦＬとの間の面間隔Ｄ１６が変化する。数値実施例１における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝５．３４）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝１０．４７）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝２１．３１）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ．及び半画角ωと共に表２に示す。

ズームレンズ１において、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ２の最も像側の面（Ｒ５）、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ３の物体側の面（Ｒ６）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ４の物体側の面（Ｒ９）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ７の像側の面（Ｒ１４）、第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の物体側の面（Ｒ１５）及び第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の像側の面（Ｒ１６）は非球面に形成されている。数値実施例１における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０をコーニック定数Ｋと共に表３に示す。

尚、表３及び後述する非球面係数を示す表において、「Ｅ−ｉ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０^−ｉ」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×１０^−５」を表している。

表４にズームレンズ１における上記条件式（１）乃至条件式（５）の各値、即ち、条件式（１）のｆ１、ｆｗ、｜ｆ１／ｆｗ｜、条件式（２）のＬ１、ｆｗ、Ｌ１／ｆｗ、条件式（３）のＮ１ｎ、条件式（４）のＮ１ｐ及び条件式（５）のν１ｎ、ν１ｐ、ν１ｎ−ν１ｐを示す。

表４から明らかなように、ズームレンズ１は、前記条件式（１）乃至条件式（５）を満足するようにされている。

図２乃至図４に数値実施例１の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図２は広角端状態（ｆ＝５．３４）、図３は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．４７）、図４は望遠端状態（ｆ＝２１．３１）における諸収差図を示す。

図２乃至図４に示す球面収差図には、実線でｄ線の値を示し、点線でｃ線の値を示し、一点鎖線でｇ線の値を示す。また、図２乃至図４に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。

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５は、本発明の第２の実施の形態におけるズームレンズ２のレンズ構成を示す図である。

第２の実施の形態におけるズームレンズ２は、図５に示すように、７枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ２は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が物体側から順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大するように第１レンズ群Ｇ１、第２のレンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸方向へ移動される。

第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側の面に複合非球面を有し物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側の面に非球面を有し物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３とが物体側から順に位置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有し、両面に非球面を有する両凸レンズＬ４と、両凸レンズＬ５と、両凹レンズＬ６とが物体側から順に位置されて構成されている。両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６は、両凸レンズＬ５の像側と両凹レンズＬ６の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１２を有する接合レンズを構成している。

第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、両面に非球面を有する両凸レンズＬ７によって構成されている。

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間には絞りＩＲ（絞り面Ｒ８）が配置され、該絞りＩＲは固定されている。

第３レンズ群Ｇ３と像面ＩＭＧの間にはローパスフィルター、赤外線カットフィルター等のフィルターＦＬが配置されている。

表５に、第２の実施の形態におけるズームレンズ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。

ズームレンズ２において、広角端状態から望遠端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（開口絞りＩＲ）との間の面間隔Ｄ７、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３とフィルターＦＬとの間の面間隔Ｄ１５が変化する。数値実施例２における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝５．３３）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝１０．６９）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝２１．３０）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ．及び半画角ωと共に表６に示す。

ズームレンズ２において、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ２の最も像側の面（Ｒ５）、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ３の物体側の面（Ｒ６）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ４の物体側の面（Ｒ９）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ４の像側の面（Ｒ１０）、第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ７の物体側の面（Ｒ１４）及び第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ７の像側の面（Ｒ１５）は非球面に形成されている。数値実施例２における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０をコーニック定数Ｋと共に表７に示す。

表８にズームレンズ２における上記条件式（１）乃至条件式（５）の各値、即ち、条件式（１）のｆ１、ｆｗ、｜ｆ１／ｆｗ｜、条件式（２）のＬ１、ｆｗ、Ｌ１／ｆｗ、条件式（３）のＮ１ｎ、条件式（４）のＮ１ｐ及び条件式（５）のν１ｎ、ν１ｐ、ν１ｎ−ν１ｐを示す。

表８から明らかなように、ズームレンズ２は、前記条件式（１）乃至条件式（５）を満足するようにされている。

図６乃至図８に数値実施例２の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図６は広角端状態（ｆ＝５．３３）、図７は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．６９）、図８は望遠端状態（ｆ＝２１．３０）における諸収差図を示す。

図６乃至図８に示す球面収差図には、実線でｄ線の値を示し、点線でｃ線の値を示し、一点鎖線でｇ線の値を示す。また、図６乃至図８に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。

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９は、本発明の第３の実施の形態におけるズームレンズ３のレンズ構成を示す図である。

第３の実施の形態におけるズームレンズ３は、図９に示すように、８枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ３は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が物体側から順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大するように第１レンズ群Ｇ１、第２のレンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸方向へ移動される。

第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側の面に複合非球面を有し物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側の面に非球面を有し物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３とが物体側から順に位置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有し、物体側の面に非球面を有する両凸レンズＬ４と、両凹レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、像側の面に非球面を有する両凸レンズＬ７とが物体側から順に位置されて構成されている。両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５は、両凸レンズＬ４の像側と両凹レンズＬ５の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１０を有する接合レンズを構成している。負メニスカスレンズＬ６と両凸レンズＬ７は、負メニスカスレンズＬ６の像側と両凸レンズＬ７の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面が接合され、接合面Ｒ１３を有する接合レンズを構成している。

第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、両面に非球面を有する両凸レンズＬ８によって構成されている。

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間には絞りＩＲ（絞り面Ｒ８）が配置され、該絞りＩＲは固定されている。

第３レンズ群Ｇ３と像面ＩＭＧの間にはローパスフィルター、赤外線カットフィルター等のフィルターＦＬが配置されている。

表９に、第３の実施の形態におけるズームレンズ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。

ズームレンズ３において、広角端状態から望遠端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（開口絞りＩＲ）との間の面間隔Ｄ７、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１４、第３レンズ群Ｇ３とフィルターＦＬとの間の面間隔Ｄ１６が変化する。数値実施例３における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝５．３４）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝１０．７４）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝２１．３３）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ．及び半画角ωと共に表１０に示す。

ズームレンズ３において、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ２の最も像側の面（Ｒ５）、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ３の物体側の面（Ｒ６）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ４の物体側の面（Ｒ９）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ７の像側の面（Ｒ１４）、第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の物体側の面（Ｒ１５）及び第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の像側の面（Ｒ１６）は非球面に形成されている。数値実施例３における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０をコーニック定数Ｋと共に表１１に示す。

表１２にズームレンズ３における上記条件式（１）乃至条件式（５）の各値、即ち、条件式（１）のｆ１、ｆｗ、｜ｆ１／ｆｗ｜、条件式（２）のＬ１、ｆｗ、Ｌ１／ｆｗ、条件式（３）のＮ１ｎ、条件式（４）のＮ１ｐ及び条件式（５）のν１ｎ、ν１ｐ、ν１ｎ−ν１ｐを示す。

表１２から明らかなように、ズームレンズ３は、前記条件式（１）乃至条件式（５）を満足するようにされている。

図１０乃至図１２に数値実施例３の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１０は広角端状態（ｆ＝５．３４）、図１１は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．７４）、図１２は望遠端状態（ｆ＝２１．３３）における諸収差図を示す。

図１０乃至図１２に示す球面収差図には、実線でｄ線の値を示し、点線でｃ線の値を示し、一点鎖線でｇ線の値を示す。また、図１０乃至図１２に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。

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１３は、本発明の第４の実施の形態におけるズームレンズ４のレンズ構成を示す図である。

第４の実施の形態におけるズームレンズ４は、図１３に示すように、８枚のレンズによって構成されている。

ズームレンズ４は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が物体側から順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増大するように第１レンズ群Ｇ１、第２のレンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸方向へ移動される。

第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側の面に複合非球面を有し物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、像側の面に非球面を有し物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３とが物体側から順に位置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有し、物体側の面に非球面を有する両凸レンズＬ４と、両凹レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、像側の面に非球面を有する両凸レンズＬ７とが物体側から順に位置されて構成されている。両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５は、両凸レンズＬ４の像側と両凹レンズＬ５の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凸面と凹面が接合され、接合面Ｒ１０を有する接合レンズを構成している。負メニスカスレンズＬ６と両凸レンズＬ７は、負メニスカスレンズＬ６の像側と両凸レンズＬ７の物体側を向いた同じ曲率半径を有する凹面と凸面が接合され、接合面Ｒ１３を有する接合レンズを構成している。

第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、両面に非球面を有する両凸レンズＬ８によって構成されている。

第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間には絞りＩＲ（絞り面Ｒ８）が配置され、該絞りＩＲは固定されている。

第３レンズ群Ｇ３と像面ＩＭＧの間にはローパスフィルター、赤外線カットフィルター等のフィルターＦＬが配置されている。

表１３に、第４の実施の形態におけるズームレンズ４に具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデータを示す。

ズームレンズ４において、広角端状態から望遠端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（開口絞りＩＲ）との間の面間隔Ｄ７、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の面間隔Ｄ１４、第３レンズ群Ｇ３とフィルターＦＬとの間の面間隔Ｄ１６が変化する。数値実施例４における各面間隔の広角端状態（焦点距離ｆ＝５．３５）、中間焦点距離状態（焦点距離ｆ＝１０．３０）及び望遠端状態（焦点距離ｆ＝２１．２６）における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ．及び半画角ωと共に表１４に示す。

ズームレンズ４において、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ２の最も像側の面（Ｒ５）、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ３の像側の面（Ｒ７）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ４の物体側の面（Ｒ９）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ７の像側の面（Ｒ１４）、第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の物体側の面（Ｒ１５）及び第３レンズ群Ｇ３の両凸レンズＬ８の像側の面（Ｒ１６）は非球面に形成されている。数値実施例４における非球面の４次、６次、８次及び１０次の非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０をコーニック定数Ｋと共に表１５に示す。

表１６にズームレンズ４における上記条件式（１）乃至条件式（５）の各値、即ち、条件式（１）のｆ１、ｆｗ、｜ｆ１／ｆｗ｜、条件式（２）のＬ１、ｆｗ、Ｌ１／ｆｗ、条件式（３）のＮ１ｎ、条件式（４）のＮ１ｐ及び条件式（５）のν１ｎ、ν１ｐ、ν１ｎ−ν１ｐを示す。

表１６から明らかなように、ズームレンズ４は、前記条件式（１）乃至条件式（５）を満足するようにされている。

図１４乃至図１６に数値実施例４の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、図１４は広角端状態（ｆ＝５．３５）、図１５は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３０）、図１６は望遠端状態（ｆ＝２１．２６）における諸収差図を示す。

図１４乃至図１６に示す球面収差図には、実線でｄ線の値を示し、点線でｃ線の値を示し、一点鎖線でｇ線の値を示す。また、図１４乃至図１６に示す非点収差図には、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。

各収差図から、数値実施例４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。

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た撮像装置である。

撮像装置に備えられたズームレンズは、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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔が減少すると共に第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔が増大するように第１レンズ群、第２のレンズ群及び第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされ、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、第１レンズ群の正メニスカスレンズが、光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するようにされている。

上記したように、本発明撮像装置にあっては、ズームレンズが、第１レンズ群に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズを設けることにより、広角側への変倍時に強くなる第１レンズ群の負の屈折力を分散し、発生する諸収差を小さくすることができる。

また、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、かつ、第１レンズ群を構成する正メニスカスレンズの物体側の面に非球面を有することにより、広角端において発生する負の歪曲収差及び非点収差を良好に補正することができると共に望遠端側で発生する球面収差を良好に補正することができる。

特に、正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有することにより、広角端において負の歪曲収差を補正したときに発生し易い高次の正の歪曲収差を良好に補正することができる。即ち、陣笠形状になり易い歪曲収差の形状を、より好ましい樽型形状にすることができる。

さらに、変倍時に、第２レンズ群と第３レンズ群のみならず第１レンズ群をも光軸方向へ移動させることにより、光学全長を長くすることなく高変倍化を図ることができる。

加えて、広画角化を図るために第１レンズ群の負の屈折力を大きくした場合に収差の発生量が大きくなり易いが、上記したように、２枚の負メニスカスレンズを設けることにより発生する諸収差を小さくすることができ、負メニスカスレンズが少なくとも１面の非球面を有することにより負の歪曲収差を良好に補正することができ、正メニスカスレンズが非球面を有することにより高次の正の歪曲収差を良好に補正することができるため、光学性能を低下させることなく広画角化を図ることができる。

以上に記載した通り、本発明撮像装置にあっては、ズームレンズが、第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群とが物体側から順に配置され、第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有するように構成することにより、小型で広画角かつ高変倍化を図ることができる。

図１７に、本発明撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。

撮像装置（デジタルスチルカメラ）１００は、撮像機能を担うカメラブロック１０と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部２０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部３０と、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、メモリーカード１０００への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、撮像装置の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部７０と、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８０とを備えている。

カメラブロック１０は、ズームレンズ１１（本発明が適用されるズームレンズ１、２、３、４）を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２等により構成されている。

カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。

画像処理部３０は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。

ＬＣＤ４０はユーザーの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。

Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データのメモリーカード１０００への書込及びメモリーカード１０００に記録された画像データの読出を行う。

ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。

入力部７０は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力する。

レンズ駆動制御部８０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてズームレンズ１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。

メモリーカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。

以下に、撮像装置１００における動作を説明する。

撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいてズームレンズ１１の所定のレンズが移動される。

入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリーカード１０００に書き込まれる。

尚、フォーカシングは、例えば、入力部５０のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。

メモリーカード１０００に記録された画像データを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリーカード１０００から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。

尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。

上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。

図２乃至図１７と共に本発明撮像装置及びズームレンズを実施するための最良の形態を示すものであり、本図は、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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 本発明ズームレンズの第４の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１５及び図１６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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 望遠端状態における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。 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、４…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、１００…撮像装置、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子

Claims (7)

1. 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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、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レンズ群との空気間隔が減少すると共に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が増大するように前記第１レンズ群、第２のレンズ群及び前記第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされたズームレンズであって、
   前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、
   前記第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、
   前記第１レンズ群の正メニスカスレンズが光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有する
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１レンズ群における負メニスカスレンズの像側の面に形成された非球面を複合非球面にした
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第１レンズ群における正メニスカスレンズの非球面を物体側の面に形成した
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
4. 以下の条件式を満足するように構成された
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のズームレンズ。
   （１）２．０＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜３．５
   但し、
   ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
   とする。
5. 以下の条件式を満足するように構成された
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のズームレンズ。
   （２）１．２＜Ｌ１／ｆｗ＜１．７
   但し、
   Ｌ１：第１レンズ群の光軸上における厚み
   ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
   とする。
6. 前記第１レンズ群における負メニスカスレンズの複合非球面樹脂を除く各レンズに関し、以下の条件式を満足するように構成された
   ことを特徴とする請求項２乃至請求項５に記載のズームレンズ。
   （３）Ｎ１ｎ＞１．７５
   （４）Ｎ１ｐ＞１．７５
   （５）ν１ｎ−ν１ｐ＞１７
   但し、
   Ｎ１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのｄ線での屈折率の平均値
   Ｎ１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのｄ線での屈折率
   ν１ｎ：第１レンズ群における２枚の負メニスカスレンズのアッベ数の平均値
   ν１ｐ：第１レンズ群における正メニスカスレンズのアッベ数
   とする。
7. 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、
   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レンズ群とが物体側より順に配置されて構成され、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レンズ群との空気間隔が減少すると共に前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔が増大するように前記第１レンズ群、第２のレンズ群及び前記第３レンズ群が光軸方向へ移動可能とされ、
   前記第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から順に位置されて成り、
   前記第１レンズ群の負メニスカスレンズが像側の面に少なくとも１面の非球面を有し、
   前記第１レンズ群の正メニスカスレンズが、光軸から周辺に向って正の屈折力が弱くなるような非球面を有する
   ことを特徴とする撮像装置。

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