JP2011248269A - ズームレンズ系、撮像装置およびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度を有し、光学全長が短いく、変倍比が５倍程度と大きく、広角端での画角が８５°程度と広角撮影に充分に適応し得るズームレンズ系を提供する。
【解決手段】物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、各レンズ群を光軸に沿って移動させて変倍を行い、第１レンズ群は、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成され、ズーミング中に第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを第２レンズ群の像面側へ配し、条件３．５＜ｆＴ／ｆＷ＜１０（ｆＷ：広角端における全系の焦点距離、ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離）を満足するズームレンズ系。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ系に関する。特に本発明は、高解像度を有するのは勿論のこと、光学全長（レンズ全長：レンズ系全体の最も物体側のレンズ面の頂点から像面までの距離）が短いだけでなく、変倍比が５倍程度と大きく、しかも広角端での画角が８５°程度と広角撮影に充分に適応し得るズームレンズ系に関する。

近年、高画素のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子の開発が進み、これら高画素の固体撮像素子に対応した、高い光学性能を有する撮像光学系を含む撮像装置を備えたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、単に「デジタルカメラ」という）が急速に普及してきている。このような高い光学性能を有するデジタルカメラの中でも、特にコンパクトタイプのデジタルカメラの需要が高まってきている。

前記コンパクトタイプのデジタルカメラに対しては、携帯及び収納が容易であるという点から、さらなる薄型化が求められている。このようなコンパクトタイプで薄型のデジタルカメラを実現するために、従来より、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、パワーを有する少なくとも一つの後続群とが配置されたネガティブリード型のズーム構成で、光学全長が短いズームレンズ系が種々提案されている。

特許文献１は、物体側から像側へと順に負正正の３つのレンズ群を有し、変倍時に各レンズ群の間隔が変化し、絞りが第１レンズ群と第２レンズ群の間に配置され、第２レンズ群が３枚のレンズで構成されるズームレンズ系が開示されている。

特許文献２は、物体側から像側へと順に少なくとも負正の２つのレンズ群を有し、変倍時に各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群を構成するレンズの屈折率と焦点距離と曲率半径とが特定の関係を満足するズームレンズが開示されている。

特許文献３は、物体側から像側へと順に負正正の３つのレンズ群を有し、最も物体側にある第１群が接合レンズからなるズームレンズ系が開示されている。

特許文献４は、物体側から像側へと順に少なくとも負正と負または正の３つのレンズ群を有し、最も物体側にある第１群が、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズのプラスチックレンズからなるズームレンズ系が開示されている。

特開２０１０−６１００７号公報 特開２００７−１４０３５９号公報 特開２００９−４７９８６号公報 国際公開第２００８／０７５５６６号

しかしながら、特許文献１に開示のズームレンズ系は、変倍比が５倍程度であるものの、第２レンズ群のレンズ構成が物体側から像側へと順に１枚の正レンズと１組の接合レンズと少ない枚数で構成されているために、十分な収差補正が難しい。

また特許文献２に開示のズームレンズ系は、光学全長が短く、カメラのさらなる薄型化が可能であるものの、変倍比が３倍程度と小さく、広角端での画角も５６°と小さく、近年変倍比が大きくなっているコンパクトタイプのデジタルカメラに対する要求を満足し得るものではない。

また特許文献３に開示のズームレンズ系も、第１レンズ群が接合レンズからなるので、光学全長が短く、カメラのさらなる薄型化が可能であるものの、変倍比が３倍程度と小さく、近年変倍比が大きくなっているコンパクトタイプのデジタルカメラに対する要求を満足し得るものではない。

また特許文献４に開示のズームレンズ系も、光学全長が短く、カメラのさらなる薄型化が可能であるものの、変倍比が３倍程度と小さく、近年変倍比が大きくなっているコンパクトタイプのデジタルカメラに対する要求を満足し得るものではない。

本発明の目的は、レンズ全長が非常に短く小型でありながら、広角端での広い画角と高いズーミング比とをバランスよく備えた高性能なズームレンズ系、該ズームレンズ系を含む撮像装置、及び該撮像装置を備えた薄型でコンパクトなカメラを提供することである。

上記目的の１つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成され、ズーミング中に前記第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを前記第２レンズ群の像面側に配し、以下の条件（１）を満足するズームレンズ系。

３．５ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０ ・・・（１）
に関する。
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、
である。

上記目的の１つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成され、ズーミング中に前記第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを前記第２レンズ群の像面側に配し、以下の条件（１）を満足するズームレンズ系を備える撮像装置。

３．５ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０ ・・・（１）
に関する。
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、
である。

上記目的の１つは、以下のズームレンズ系により達成される。すなわち本発明は、少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成され、ズーミング中に前記第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを前記第２レンズ群の像面側に配し、以下の条件（１）を満足するズームレンズ系を備えるカメラシステム。

３．５ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０ ・・・（１）
に関する。
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、
である。

本発明によれば、高解像度を有するのは勿論のこと、光学全長が短いだけでなく、変倍比が５倍程度と大きく、しかも広角端での画角が８５°程度で広角撮影に充分に適応し得るズームレンズ系を提供することができる。

実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例１に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例２に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例３に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例４に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態１に係るデジタルスチルカメラの概略構成図

（実施の形態１〜４）
図１、４、７、１０は、各々実施の形態１、２、３、４に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。

各図において、（ａ）図は広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆｗ）のレンズ構成、（ｂ）図は中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆＭ＝√（ｆＷ＊ｆＴ））のレンズ構成、（ｃ）図は望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆＴ）のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。したがって、広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。さらに各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。

なお図１、４、７、１０において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。また各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表し、該像面Ｓの物体側（像面Ｓと第３レンズ群Ｇ３の最像側レンズ面との間）には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板が設けられている。

さらに図１、４、７、１０において、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＡが設けられている。該開口絞りＡは、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第２レンズ群Ｇ２と一体的に光軸上を移動する。

図１に示すように、実施の形態１に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１は、その両面が非球面である。

実施の形態１に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とが接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３は、その物体側面が非球面である。

また実施の形態１に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。該第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。また、該第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなる。

なお、実施の形態１に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、平行平板Ｌ８が設けられている。

実施の形態１に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓとの間隔が単調に増加するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。

また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へと移動する。

図４に示すように、実施の形態２に係るズームレンズ系おいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１は、その両面が非球面である。

実施の形態２に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とが接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３は、その物体側面が非球面である。

また実施の形態２に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。該第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。また、該第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなる。

なお、実施の形態２に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、平行平板Ｌ８が設けられている。

実施の形態２に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、単調に物体側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓとの間隔が単調に増加するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。

また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へと移動する。

図７に示すように、実施の形態３に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１は、その両面が非球面である。

実施の形態３に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とが接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３は、その物体側面が非球面である。

また実施の形態３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。該第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。また、該第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなる。

なお、実施の形態３に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、平行平板Ｌ８が設けられている。

実施の形態３に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓとの間隔が物体側に凸の軌跡を描くように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。

また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へと移動する。

図１０に示すように、実施の形態４に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する両凹形状の第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズ素子Ｌ２とからなる。第１レンズ素子Ｌ１は、その両面が非球面である。

実施の形態４に係るズームレンズ系において、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３レンズ素子Ｌ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズ素子Ｌ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第５レンズ素子Ｌ５と、両凸形状の第６レンズ素子Ｌ６とからなる。これらのうち、第４レンズ素子Ｌ４と第５レンズ素子Ｌ５とが接合されている。また、第３レンズ素子Ｌ３は、その物体側面が非球面である。

また実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の第７レンズ素子Ｌ７のみからなる。該第７レンズ素子Ｌ７は、その両面が非球面である。また、該第７レンズ素子Ｌ７は、樹脂材料からなる。

なお、実施の形態４に係るズームレンズ系において、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第７レンズ素子Ｌ７との間）には、平行平板Ｌ８が設けられている。

実施の形態４に係るズームレンズ系において、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、単調に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸の軌跡を描いて像側へ移動する。すなわち、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓとの間隔が単調に減少するように、各レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ移動する。

また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へと移動する。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から像側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子と、間隔をはさんで、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子とで構成されているので、諸収差、特に広角端での歪曲収差と像面湾曲を良好に補正しながらも、短い光学全長を実現することができる。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、物体側に負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子で構成されているので、像面側の曲率半径が比較的大きくできるので、特に広角端の像面湾曲を良好に補正することができる。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第１レンズ群Ｇ１が、非球面を有するレンズ素子を少なくとも１枚含んでいるので、全ズーム域で収差をさらに良好に補正することができる。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、前記第１レンズ群内の前記両凹形状のレンズ素子が少なくとも１面の非球面を含んでいるので、広角端の像面湾曲をさらに良好に補正することができる。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第３レンズ群Ｇ３が１枚のレンズ素子で構成されているので、レンズ素子の総枚数が削減され、光学全長が短いレンズ系となっている。また、該第３レンズ群Ｇ３を構成する１枚のレンズ素子が、非球面を含んでいるので、収差をさらに良好に補正することができる。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、第２レンズ群Ｇ２が、その中に１組の接合レンズ素子を含む４枚のレンズ素子で構成されているので、球面収差を良好に補正することができる。

また実施の形態１〜４に係るズームレンズ系では、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿ってそれぞれ移動させてズーミングを行うが、これら第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３のうちのいずれかのレンズ群、あるいは、各レンズ群の一部のサブレンズ群を光軸に直交する方向に移動させることによって、全系の振動による像点移動を補正する、すなわち、手ぶれ、振動等による像のぶれを光学的に補正することができる。

全系の振動による像点移動を補正する際に、例えば第２レンズ群Ｇ２が光軸に直交する方向に移動することにより、ズームレンズ系全体の大型化を抑制してコンパクトに構成しながら、偏心コマ収差や偏心非点収差が小さい優れた結像特性を維持して像ぶれの補正を行うことができる。

なお、前記各レンズ群の一部のサブレンズ群とは、１つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成される場合、該複数のレンズ素子のうち、いずれか１枚のレンズ素子又は隣り合った複数のレンズ素子をいう。

以下、例えば実施の形態１〜４係るズームレンズ系のごときズームレンズ系が満足することが好ましい条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系に対して、複数の好ましい条件が規定されるが、これら複数の条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件を満足することが望ましい。

少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、最も物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、 前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行うズームレンズ系であって、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成されることで、広角端での像面湾曲と望遠端の球面収差を良好に補正することができる。

また、ズーミング中に第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを前記第２レンズ群の像面側に配することで、望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔を狭めることができるので、ズームレンズ系を小型にできる。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１）を満足することが望ましい。

３．５ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０ ・・・（１）
ここで、
ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、
である。

前記条件（１）は、ズーム比を規定する条件である。条件（１）の上限を上回ると、望遠端での光学全長が長くなり、ズームレンズの小型化が難しくなる。また、条件（１)の下限を下回ると、近年変倍比が大きくなっているコンパクトタイプのデジタルカメラに対する要求を満足し得なくなる。

なお、さらに以下の条件（１）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。

４ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ ８・・・（１）’
また、各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（２）を満足することが望ましい。

０．３ ＜ＳＦ＿Ｌ１ ＜ １．０ ・・・（２）
（ただし、 ωＷ ＞ ３５°）
ここで、
ＳＦ＿Ｌ１＝(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)
Ｒ１：第１レンズ群に配された、負パワーを有するレンズ素子の物体側の面の曲率半径
Ｒ２：第１レンズ群に配された、負パワーを有するレンズ素子の像側の面の曲率半径
ωＷ：広角端における最大画角の半値（°）
である。

前記条件（２）は、第１レンズ群に配された、負パワーを有するレンズ素子のシェープファクタを規定するための条件である。条件（１)の上限を上回ると、レンズ素子がメニスカス形状となり、像側面の光軸近傍の曲率半径が小さくなり、広角端での像面湾曲と望遠端の球面収差が像側へ大きく倒れて、収差の補正が難しくなる。一方、条件（１)の下限を下回れば、像側面の光軸近傍の曲率半径が大きくなりすぎ、広角端での像面湾曲と望遠端の球面収差が物体側へ大きく倒れて、収差補正が難しくなる。収差補正が難しくなるのは、広角端での画角が大きいズームレンズ系においては、広角側での像面湾曲の収差変動が大きくなるためであり、全変倍域で高性能化するためには条件（２）を満足することが望まれる。

なお、さらに以下の条件（２）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。

０． ５ ＜ ＳＦ＿Ｌ１ ＜ １．０・・・（２）’
（ただし、 ωＷ ＞ ３５°）
また、前記第１レンズ群は、非球面を有するレンズ素子を少なくとも１枚含んでいるので、全ズーム域で収差をさらに良好に補正することができる。

特に、前記第１レンズ群内にある両凹形状のレンズ素子の少なくとも１面を非球面とすることにより広角端の像面湾曲を良化させることができる。

また各実施の形態に係るズームレンズ系は、前記第２レンズ群を４枚で構成することで、ズーム群の厚みを抑えてズームレンズ系の小型化が可能となり、さらに、広角端から望遠端までのズーム全域での収差補正が容易となっており、広角端でＦナンバーが１．６から２．８程度に明るくても、十分な性能を確保することができる。

また、各実施の形態に係るズームレンズ系は、前記第２レンズ群の最も像側にあるレンズ面が像面側に凸形状とすることで、前記第２レンズ群の像面側に配した開口絞りと前記レンズ面の光軸上の間隔を近づけても、前記レンズ面端部と絞り部材の間隔が確保しやすくなるため、光学系の小型化が可能になる。

また、各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。

０．００ ＜ ｔｓ／ｆｗ ＜ １．００ ・・・（３）
ここで、
ｔｓ：第２レンズ群で最も像面側にあるレンズ面と開口絞りとの間隔
前記条件（３）は、第２レンズ群で最も像面側にあるレンズ面と開口絞りとの間隔を規定するための条件である。条件（３)の上限を上回ると、第２レンズ群と開口絞りの間隔が大きくなりすぎて、ズームレンズ系が大型化する。一方、条件（３)の下限を下回れば、レンズ面の端部と絞り部材が近づきすぎて、絞り部材の配置が難しくなる。

なお、さらに以下の条件（３）’を満足することにより、前記効果をさらに奏功させることができる。

０．０２ ＜ ｔｓ／ｆｗ ＜ ０．４ ・・・（３）’
さらに各実施の形態に係るズームレンズ系は、前記第２レンズ群を一組の接合レンズで構成しても２組の接合レンズで構成しても構わない。

また、各実施の形態に係るズームレンズ系は、前記第３レンズ群を樹脂で構成しているが、非樹脂材料でも構わない。

尚、各実施の形態に係るズームレンズ系の各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子（即ち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子）のみで構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等で、各レンズ群を構成してもよい。

さらに各実施の形態では、像面Ｓの物体側（像面Ｓと第３レンズ群Ｇ３の最像側レンズ面との間）には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板を配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。

（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの概略構成図である。図１３において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系１とＣＣＤである撮像素子２とを含む撮像装置と、液晶モニタ３と、筐体４とから構成される。ズームレンズ系１として、実施の形態１に係るズームレンズ系が用いられている。図１３において、ズームレンズ系１は、物体側から像側へと順に第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。筐体４は、前側にズームレンズ系１が配置され、ズームレンズ系１の後側には、撮像素子２が配置されている。筐体４の後側に液晶モニタ３が配置され、ズームレンズ系１による被写体の光学的な像が像面Ｓに形成される。

鏡筒は、主鏡筒５と、移動鏡筒６と、円筒カム７とで構成されている。円筒カム７を回転させると、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＡ及び第３レンズ群Ｇ３が撮像素子２を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第３レンズ群Ｇ３はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。

こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態１に係るズームレンズ系を用いることにより、解像度及び像面湾曲を補正する能力が高く、非使用時の光学全長が短い小型のデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図１３に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態１に係るズームレンズ系の替わりに実施の形態２〜４に係るズームレンズ系のいずれかを用いてもよい。また、図１３に示したデジタルスチルカメラの光学系は、動画像を対象とするデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画像だけでなく、解像度の高い動画像を撮影することができる。

なお、本実施の形態５に係るデジタルスチルカメラでは、ズームレンズ系１として実施の形態１に係るズームレンズ系を示したが、これらのズームレンズ系は、全てのズーミング域を使用する必要はない。すなわち、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出し、実施の形態１〜４で説明したズームレンズ系よりも低倍率のズームレンズ系として使用してもよい。

さらに、実施の形態５は、いわゆる沈胴構成の鏡筒にズームレンズ系を適用した例を示したが、これに限られない。例えば、第１レンズ群Ｇ１内等の任意の位置に、内部反射面を持つプリズムや、表面反射ミラーを配置し、いわゆる屈曲構成の鏡筒にズームレンズ系を適用してもよい。さらに、実施の形態５において、第２レンズ群Ｇ２全体、第３レンズ群Ｇ３全体、第２レンズ群Ｇ２の一部等のズームレンズ系を構成している一部のレンズ群を、沈胴時に光軸上から退避させる、いわゆるスライディング鏡筒にズームレンズ系を適用してもよい。

また、本実施の形態５に係るデジタルスチルカメラでは、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系が用いられたが、これに限らない。たとえば、手ぶれ時に撮像素子２を光軸と垂直方向に振動させて像ぶれの補正を行っても構わない。

また、以上説明した実施の形態１〜４に係るズームレンズ系と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等の撮像装置やこれらのカメラを備えるカメラシステムに適用することもできる。

以下、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。

ここで、κは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４及びＡ１６は、それぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次及び１６次の非球面係数である。

図２、５、８、１１は、各々実施の形態１、２、３、４に係るズームレンズ系の縦収差図である。

各縦収差図において、（ａ）図は広角端、（ｂ）図は中間位置、（ｃ）図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。

また図３、６、９、１２は、各々実施の形態１、２、３、４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。

各横収差図において、上段３つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段３つの収差図は、第２レンズ群Ｇ２全体を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に、それぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸と第２レンズ群Ｇ２の光軸とを含む平面としている。

なお、各実施例のズームレンズ系について、望遠端における、像ぶれ補正状態での第２レンズ群Ｇ２の光軸と垂直な方向への移動量（Ｙ_Ｔ）は、０．０８０ミリであり、ズームレンズ系が略０．６°傾いた際の像のぶれを補正する。

撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が約０．６°だけ傾いた場合の像偏心量は、第２レンズ群Ｇ２全体が光軸と垂直な方向に上記の値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。

各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、＋７０％像点における横収差と−７０％像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、ズームレンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。したがって、いずれのズーム位置であっても、約０．６°までの像ぶれ補正角に対して、充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。
（数値実施例１）
数値実施例１のズームレンズ系は、図１に示した実施の形態１に対応する。数値実施例１のズームレンズ系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に、単レンズデータを表４に、ズームレンズ群データを表５に、ズームレンズ群倍率を表６に示す。
表１（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1* -1390.43200 0.30000 1.85400 40.4
2* 5.24250 2.14710
3 10.45010 1.46010 2.00272 19.3
4 22.70850 可変
5* 6.44900 1.42800 1.85400 40.4
6 28.29370 0.15000
7 5.85410 1.68350 1.61800 63.4
8 14.51540 0.01000 1.56732 42.8
9 14.51540 0.30000 1.92286 20.9
10 3.97860 0.75680
11 24.67340 0.84720 1.83481 42.7
12 -24.67340 0.35800
13(絞り) ∞ 可変
14* 42.39290 1.32510 1.52996 55.8
15* -14.47050 可変
16 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
17 ∞ BF
像面 ∞
表２（非球面データ）
第1面
K= 0.00000E+00, A4=-1.68007E-04, A6=-8.77845E-06, A8= 1.23266E-06
A10=-5.20387E-08, A12= 1.07019E-09, A14=-1.05296E-11, A16= 3.68983E-14
第2面
K=-5.32176E-01, A4=-3.67160E-04, A6=-1.79568E-05, A8= 3.18558E-07
A10= 1.40007E-07, A12=-1.10285E-08, A14= 3.22296E-10, A16=-3.42850E-12
第5面
K= 1.11222E+00, A4=-7.88643E-04, A6=-2.40130E-05, A8= 2.37175E-07
A10=-3.06417E-07, A12= 2.75324E-08, A14=-1.11864E-09, A16= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 2.33041E-03, A6=-4.41401E-04, A8= 3.60218E-05
A10=-7.61600E-07, A12=-7.35155E-08, A14= 4.45249E-09, A16=-6.68056E-11
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 2.59658E-03, A6=-3.01212E-04, A8= 1.86266E-06
A10= 2.74784E-06, A12=-2.55886E-07, A14= 9.07747E-09, A16=-1.11168E-10
表３（各種データ）
ズーム比 4.76425
広角 中間 望遠
焦点距離 4.4000 9.5028 20.9629
Ｆナンバー 2.09665 3.67183 6.00036
画角 43.3578 22.5565 10.3459
像高 3.5000 3.9000 3.9000
レンズ全長 34.0590 30.0725 38.9997
ＢＦ 0.52922 0.49873 0.46305
d4 14.8886 4.9187 0.3000
d13 3.9971 9.8281 23.3708
d15 3.0983 3.2812 3.3200
入射瞳位置 6.8243 5.7280 4.8929
射出瞳位置 -9.8438 -25.4307 136.8054
前側主点位置 9.3580 11.7481 29.0790
後側主点位置 29.6590 20.5697 18.0367
表４（単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -6.1151
2 3 18.2195
3 5 9.4950
4 7 14.7781
5 9 -6.0213
6 11 14.8942
7 14 20.5220
表５（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.56733 3.90720 -0.74429 -0.06518
2 5 9.73965 5.53350 -1.27159 0.83377
3 14 20.52204 1.32510 0.65095 1.10290
表６（ズームレンズ群倍率）
ズームレンズ群倍率
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.52884 -1.15301 -2.54401
3 14 0.78735 0.77993 0.77977
（数値実施例２）
数値実施例２のズームレンズ系は、図４に示した実施の形態２に対応する。数値実施例２のズームレンズ系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に、単レンズデータを表１０に、ズームレンズ群データを表１１に、ズームレンズ群倍率を表１２に示す。
表７（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1* -33.10260 0.30000 1.85400 40.4
2* 6.07210 2.05850
3 11.42170 1.47770 2.00272 19.3
4 32.30560 可変
5* 6.27570 1.24390 1.85400 40.4
6 38.16720 0.15000
7 5.66140 1.60260 1.61800 63.4
8 14.27780 0.01000 1.56732 42.8
9 14.27780 0.30000 1.92286 20.9
10 3.73470 0.78050
11 29.16480 0.76210 1.83481 42.7
12 -29.16480 0.37590
13(絞り) ∞ 可変
14* 97.93100 1.49170 1.52996 55.8
15* -10.34580 可変
16 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
17 ∞ BF
像面 ∞
表８（非球面データ）
第1面
K= 0.00000E+00, A4= 4.13917E-04, A6=-1.86745E-05, A8= 1.22462E-06
A10=-5.03789E-08, A12= 1.08018E-09, A14=-1.10957E-11, A16= 4.05085E-14
第2面
K=-3.22898E-01, A4= 7.95628E-05, A6=-1.01897E-05, A8=-3.52253E-07
A10= 1.47626E-07, A12=-1.10193E-08, A14= 3.21327E-10, A16=-3.40384E-12
第5面
K= 1.00094E+00, A4=-8.26041E-04, A6=-1.97895E-05, A8=-2.88908E-07
A10=-2.64266E-07, A12= 2.59771E-08, A14=-1.11864E-09, A16= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 1.24727E-03, A6=-3.44957E-04, A8= 3.30748E-05
A10=-8.05110E-07, A12=-6.88306E-08, A14= 4.51676E-09, A16=-7.24210E-11
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.53763E-03, A6=-2.11662E-04, A8=-2.83015E-07
A10= 2.74982E-06, A12=-2.54578E-07, A14= 9.09640E-09, A16=-1.13288E-10
表９（各種データ）
ズーム比 4.76432
広角 中間 望遠
焦点距離 4.4000 9.5666 20.9629
Ｆナンバー 2.24521 3.67130 6.00099
画角 43.4163 22.4515 10.3472
像高 3.5000 3.9000 3.9000
レンズ全長 34.0225 29.9360 39.0583
ＢＦ 0.49285 0.47157 0.51838
d4 15.1655 4.9445 0.3000
d13 3.9530 9.9099 23.5870
d15 3.0782 3.2771 3.3200
入射瞳位置 6.8149 5.6499 4.7778
射出瞳位置 -10.3400 -31.4626 60.5688
前側主点位置 9.4278 12.3506 33.0586
後側主点位置 29.6225 20.3693 18.0954
表１０（単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.9870
2 3 17.0175
3 5 8.6395
4 7 14.1731
5 9 -5.5563
6 11 17.5724
7 14 17.7412
表１１（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.91208 3.83620 -0.94983 -0.35324
2 5 9.87229 5.22500 -1.67818 0.45103
3 14 17.74121 1.49170 0.88606 1.39809
表１２（ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.52746 -1.16205 -2.56353
3 14 0.76445 0.75444 0.74938
（数値実施例３）
数値実施例３のズームレンズ系は、図７に示した実施の形態３に対応する。数値実施例３のズームレンズ系の面データを表１３に、非球面データを表１４に、各種データを表１５に、単レンズデータを表１６に、ズームレンズ群データを表１７に、ズームレンズ群倍率を表１８に示す。
表１３（面データ）
物面 ∞
1* -753.43420 0.30000 1.85400 40.4
2* 5.59420 2.08400
3 10.02410 1.42950 2.00272 19.3
4 18.94560 可変
5* 5.73030 1.39380 1.85872 33.4
6 19.34380 0.15000
7 6.04300 1.33210 1.61752 63.5
8 16.71270 0.01000 1.56732 42.8
9 16.71270 0.30000 1.92524 20.3
10 3.93030 0.95620
11 16.79380 0.86910 1.83481 42.7
12 -35.20510 0.36590
13(絞り) ∞ 可変
14* 615.70670 1.30010 1.52996 55.8
15* -13.54000 可変
16 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
17 ∞ BF
像面 ∞
表１４（非球面データ）
第1面
K= 0.00000E+00, A4= 9.12955E-05, A6=-1.63425E-05, A8= 1.25386E-06
A10=-4.99474E-08, A12= 1.06982E-09, A14=-1.15054E-11, A16= 4.77355E-14
第2面
K=-4.00644E-01, A4=-1.12412E-04, A6=-1.78344E-05, A8=-2.31254E-07
A10= 1.54050E-07, A12=-1.09996E-08, A14= 3.14531E-10, A16=-3.29481E-12
第5面
K= 8.42205E-01, A4=-8.72182E-04, A6=-2.52400E-05, A8=-1.08306E-06
A10=-2.56795E-07, A12= 2.61649E-08, A14=-1.31824E-09, A16= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 1.34885E-03, A6=-3.18361E-04, A8= 3.08821E-05
A10=-9.38308E-07, A12=-4.86636E-08, A14= 3.77187E-09, A16=-6.27040E-11
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.40392E-03, A6=-1.57204E-04, A8=-5.92299E-06
A10= 3.03973E-06, A12=-2.70863E-07, A14= 9.88991E-09, A16=-1.27436E-10
表１５（各種データ）
ズーム比 5.66427
広角 中間 望遠
焦点距離 4.4000 10.4157 24.9226
Ｆナンバー 2.09861 3.67090 6.00037
画角 43.3853 20.6556 8.7308
像高 3.5000 3.9000 3.9000
レンズ全長 35.8386 31.3299 43.0068
ＢＦ 0.53294 0.50129 0.46912
d4 16.5392 4.9719 0.3000
d13 3.5155 10.3647 27.6470
d15 3.9803 4.2213 3.3200
入射瞳位置 7.1986 5.8910 4.9772
射出瞳位置 -9.7749 -25.0218 201.9542
前側主点位置 9.7204 12.0561 32.9826
後側主点位置 31.4387 20.9142 18.0842
表１６（単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -6.5011
2 3 19.6526
3 5 9.0537
4 7 14.6310
5 9 -5.6174
6 11 13.7242
7 14 25.0172
表１７（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.81945 3.81350 -0.57864 0.17562
2 5 10.12484 5.37710 -0.99637 0.76265
3 14 25.01724 1.30010 0.83207 1.28180
表１８（ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.50942 -1.21868 -2.78452
3 14 0.79831 0.78994 0.82725
（数値実施例４）
数値実施例４のズームレンズ系は、図１０に示した実施の形態４に対応する。数値実施例４のズームレンズ系の面データを表１９に、非球面データを表２０に、各種データを表２１に、単レンズデータを表２２に、ズームレンズ群データを表２３に、ズームレンズ群倍率を表２４に示す。
表１９（面データ）
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1* -753.43420 0.30000 1.85400 40.4
2* 5.04020 2.35070
3 10.19810 1.43820 2.00272 19.3
4 21.00960 可変
5* 5.66400 1.49320 1.86305 32.1
6 18.64450 0.15000
7 6.17450 1.44280 1.59282 68.6
8 19.27300 0.01000 1.56732 42.8
9 19.27300 0.30000 1.93091 19.7
10 3.94630 0.73900
11 17.51640 0.93600 1.83481 42.7
12 -25.56070 0.35280
13(絞り) ∞ 可変
14* 41.86370 1.40640 1.52996 55.8
15* -13.59330 可変
16 ∞ 0.78000 1.51680 64.2
17 ∞ BF
像面 ∞
表２０（非球面データ）
第1面
K= 0.00000E+00, A4= 3.75594E-05, A6=-1.47660E-05, A8= 1.25737E-06
A10=-5.04797E-08, A12= 1.07000E-09, A14=-1.14751E-11, A16= 4.84034E-14
第2面
K=-5.85000E-01, A4=-1.85138E-04, A6=-1.68182E-05, A8=-1.41910E-07
A10= 1.55208E-07, A12=-1.11459E-08, A14= 3.17236E-10, A16=-3.31645E-12
第5面
K= 8.05932E-01, A4=-9.06568E-04, A6=-2.41560E-05, A8=-1.76632E-06
A10=-1.63064E-07, A12= 2.26930E-08, A14=-1.42060E-09, A16= 0.00000E+00
第14面
K= 0.00000E+00, A4= 1.71563E-03, A6=-3.28998E-04, A8= 3.07558E-05
A10=-9.58045E-07, A12=-4.77775E-08, A14= 3.70820E-09, A16=-6.12079E-11
第15面
K= 0.00000E+00, A4= 1.82864E-03, A6=-1.68338E-04, A8=-6.37419E-06
A10= 3.04170E-06, A12=-2.71942E-07, A14= 9.97560E-09, A16=-1.29802E-10
表２１（各種データ）
ズーム比 5.01440
広角 中間 望遠
焦点距離 4.0333 9.0151 20.2244
Ｆナンバー 2.57200 4.63417 6.01189
画角 45.9103 23.6994 10.7159
像高 3.5000 3.9000 3.9000
レンズ全長 34.5093 31.1446 41.3798
ＢＦ 0.51452 0.48268 0.51000
d4 15.1985 5.1278 0.7089
d13 3.3743 10.0824 25.1418
d15 3.7229 3.7526 3.3200
入射瞳位置 6.4868 5.4798 4.7510
射出瞳位置 -9.6126 -28.5611 75.9675
前側主点位置 8.9138 11.6966 30.3960
後側主点位置 30.4760 22.1295 21.1554
表２２（単レンズデータ）
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.8616
2 3 18.5297
3 5 8.9495
4 7 14.7216
5 9 -5.3815
6 11 12.5747
7 14 19.5342
表２３（ズームレンズ群データ）
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.91777 4.08890 -0.75813 -0.12410
2 5 9.94751 5.42380 -1.15565 0.80363
3 14 19.53417 1.40640 0.70007 1.17908
表２４（ズームレンズ群倍率）
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 5 -0.54578 -1.21975 -2.66226
3 14 0.74511 0.74522 0.76597
以下の表２５に、各数値実施例のズームレンズ系における各条件の対応値とωＷとＦナンバーを示す。
表２５（条件の対応値）

本発明に係るズームレンズ系は、デジタルカメラ、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置やカメラシステムに適用可能であり、特にデジタルカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 平行平板
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１ ズームレンズ系
２ 撮像素子
３ 液晶モニタ
４ 筐体
５ 主鏡筒
６ 移動鏡筒
７ 円筒カム

Claims (10)

1. 少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有するズームレンズ系であって、最も物体側から像側へと順に、負のパワーを有し、２枚のレンズ素子からなる第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群と、少なくとも１つの屈折力を有する後続群とを備え、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するように各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させて変倍を行うズームレンズ系であって、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する両凹形状のレンズ素子と、正のパワーを有し、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ素子から構成され、ズーミング中に前記第２レンズ群と一体となって光軸上を移動する開口絞りを前記第２レンズ群の像面側に配し、以下の条件（１）を満足することを特徴とするズームレンズ系：
   ３．５ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０ ・・・（１）
   ここで、
   ｆＷ：広角端における全系の焦点距離
   ｆＴ：望遠端における全系の焦点距離、
   である。
2. 以下の条件（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系：
   ０．３ ＜ＳＦ＿Ｌ１ ＜ １．０ ・・・（２）
   （ただし、 ωＷ ＞ ３５°）
   ここで、
   ＳＦ＿Ｌ１＝(Ｒ１＋Ｒ２)／(Ｒ１−Ｒ２)
   Ｒ１：第１レンズ群に配された、負パワーを有するレンズ素子の物体側の面の曲率半径
   Ｒ２：第１レンズ群に配された、負パワーを有するレンズ素子の像側の面の曲率半径
   ωＷ：広角端における最大画角の半値（°）
   である。
3. 前記第２レンズ群は４枚で構成することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ系：（ただし、１．６＜ＦＮＯＷ＜２．８）
   ここで、
   ＦＮＯＷ：広角端におけるＦナンバー
   である。
4. 前記第２レンズ群の最も像側にあるレンズ面が像面側に凸形状であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ系：
5. 以下の条件（３）を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ０．００ ＜ ｔｓ／ｆｗ ＜ １．００ ・・・（３）
   ここで、
   ｔｓ：第２レンズ群で最も像面側にあるレンズ面と開口絞りとの間隔
   である。
6. 前記第１レンズ群が、非球面を有するレンズ素子を少なくとも１枚含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ系。
7. 前記第１レンズ群中における前記両凹形状のレンズ素子が、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ系。
8. 前記第２レンズ群が、光軸に対して垂直方向に可動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ系
9. 請求項１に記載のズームレンズ系と物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な出力部を備える撮像装置。
10. 請求項１に記載のズームレンズ系と物体の光学的な像を電気的な画像信号として出力可能な出力部を有する撮像装置を備えるカメラシステム。
    

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