JP2013186379A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共に小型化を図る。
【解決手段】 物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さくなるように第１レンズ群が光軸方向へ移動され、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離、ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離とする。
【選択図】 図１

Description

本技術はズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器、特に、レンズ交換式のデジタルカメラに好適なズームレンズ及びこれを備えた撮像装置の技術分野に関する。

近年、レンズ交換式のデジタルカメラが急速に普及しつつある。このような普及は、従来の一眼レフカメラのユーザーのサブ機としてのニーズに加え、コンパクトデジタルスチルカメラからのステップアップユーザーの需要が大きく伸びてきていることが背景にある。

このようなレンズ交換式のデジタルカメラにおいては、コンパクトデジタルスチルカメラよりも大型の撮像素子が搭載され、ユーザーにおいては大型の撮像素子を有効に活用した高い画質への期待があり、ズームレンズに対しては結像性能に優れていることが必要不可欠である。

一方、ユーザーにおいては、上記のようなデジタルカメラに備えられるズームレンズに対する要望として、高い利便性を有することを望む声も多い。具体的には、種々の撮影状況に対応できるズームレンズであること、動画撮影に好適なスムーズなフォーカス動作ができること、小型であること、特に、携帯時に小型であることが強く求められている。

このような小型化に適した交換レンズのタイプとしては、物体側から像側へ順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レンズ群とによって構成された２群構成のズームレンズが知られている。

また、小型化への要求が高いコンパクトデジタルカメラとしては、上記した２群構成に加えて像側に正の屈折力を有する第３レンズ群が配置された３群構成のズームレンズも用いられている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、動画撮影時のオートフォーカスに適したズームレンズとして、物体側から像側へ順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レンズ群とによって構成された４群構成のズームレンズも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１２２４５７号公報 特開２００６−２０８８８９号公報

ところが、上記した２群構成のズームレンズにあっては、フォーカシングを大きく重い第１レンズ群を移動させることにより行っているため、フォーカス駆動用のアクチュエーターの大型化が避けられない。

従って、レンズの小型化に支障を来たすと共に重いレンズ群を移動させるため高速駆動した際に振動やノイズの発生が大きくなり動画撮影に適さないものとなってしまう。

特許文献１に記載された３群構成のズームレンズにあっては、第１レンズ群又は第３レンズ群をフォーカスレンズ群として用いることが可能であるが、相対的に偏心敏感度が小さく少ない枚数で構成できる第３レンズ群をフォーカスレンズ群として用いることが多い。

しかしながら、小型の撮像素子が用いられたコンパクトデジタルスチルカメラにおいては、第３レンズ群の大きさや重さは問題にならないが、大型の撮像素子が用いられた交換レンズにおいては第３レンズ群が大きく重くなってしまう。また、負正正の３群構成のズームレンズは、第３レンズ群の縦倍率が小さ過ぎるため、フォーカスに必要なストロークが大きくなってしまい、重い第３レンズ群を大きなストロークでフォーカス時に駆動する必要が生じ、フォーカス駆動用のアクチュエーターの大型化及びレンズ全長の大型化が避けられない。

特許文献２に記載された４群構成のズームレンズにあっては、第３レンズ群をフォーカスレンズ群として用いることにより、第３レンズ群が非常に小さいレンズ群であるため、高速かつ静音の小型のフォーカス駆動用のアクチュエーターを用いることが可能になる。

しかしながら、第４レンズ群が固定され、又は、望遠端においても像面に近い位置に配置されているため、第４レンズ群に入射する光線の高さが高くなり、第４レンズ群を構成するレンズの径が大きくなってしまう。特に、交換レンズにおいては、カメラの装置本体に取り付けられる部分であるマウントの径が所定の大きさに定められているため、マウントとの干渉を避けるために、その近傍に位置されるレンズの径を小さくする必要がある。

そこで、本技術ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共に小型化を図ることを課題とする。

第１に、ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足するものである。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

従って、ズームレンズにあっては、第３レンズ群の屈折力が適正化されると共にフォーカスストロークが短縮化される。

第２に、上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（２）を満足する
ことが望ましい。
（２）０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．０
但し、
ｍ３：広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群の移動量
ｍ４：広角端から望遠端への変倍時における第４レンズ群の移動量
とする。

ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、第３レンズ群に対する第４レンズ群の移動量が適正化される。

第３に、上記したズームレンズにおいては、前記第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成されることが望ましい。

第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成されることにより、フォーカス時に１枚のレンズが光軸方向へ移動される。

第４に、上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（３）を満足する
ことが望ましい。
（３）０．２＜ｍ２／ｆｔ＜０．７
但し、
ｍ２：広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の移動量
とする。

ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、第２レンズ群の移動量が適正化される。

第５に、上記したズームレンズにおいては、前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成されることが望ましい。

第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成されることにより、第１レンズ群が良好な光学性能を確保するための最小限のレンズの枚数にされる。

第６に、上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（４）及び条件式（５）を満足することが望ましい。
（４）ｎ１２＞１．９０
（５）ν１２＜２５
但し、
ｎ１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線における屈折率
ν１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。

ズームレンズが条件式（４）及び条件式（５）を満足することにより、第１レンズ群における正レンズの曲率が小さくなると共に第１レンズ群において発生する色収差が良好に補正される。

第７に、上記したズームレンズにおいては、前記条件式（１）の下限の値を−１．６とし上限の値を−０．５とすることが望ましい。

条件式（１）の下限の値を−１．６とし上限の値を−０．５とすることにより、第３レンズ群の屈折力が一層適正化されると共にフォーカスストロークが一層短縮化される。

第８に、上記したズームレンズにおいては、前記条件式（１）の下限の値を−１．２とし上限の値を−０．５とすることが望ましい。

条件式（１）の下限の値を−１．２とし上限の値を−０．５とすることにより、第３レンズ群の屈折力がより一層適正化されると共にフォーカスストロークがより一層短縮化される。

第９に、上記したズームレンズにおいては、前記条件式（２）の下限の値を０．７とすることが望ましい。

条件式（２）の下限の値を０．７とすることにより、第４レンズ群の移動量が一層適正化される。

第１０に、上記したズームレンズにおいては、前記条件式（３）の下限の値を０．３とし上限の値を０．５とすることが望ましい。

条件式（３）の下限の値を０．３とし上限の値を０．５とすることにより、第２レンズ群の移動量が一層適正化される。

撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと前記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、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

従って、撮像装置にあっては、ズームレンズにおける第３レンズ群の屈折力が適正化されると共にフォーカスストロークが短縮化される。

本技術ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

従って、良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共に小型化を図ることができる。

請求項２に記載した技術にあっては、以下の条件式（２）を満足する。
（２）０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．０
但し、
ｍ３：広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群の移動量
ｍ４：広角端から望遠端への変倍時における第４レンズ群の移動量
とする。

従って、第４レンズ群の移動量が適正化され、必要なフォーカスストロークを確保した上で小型化を図ることができる。

請求項３に記載した技術にあっては、前記第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成されている。

従って、第３レンズ群はフォーカスレンズ群であるため、フォーカシングの駆動機構やレンズを保持する構造の小型化を図ることができる。

請求項４に記載した技術にあっては、以下の条件式（３）を満足する。
（３）０．２＜ｍ２／ｆｔ＜０．７
但し、
ｍ２：広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の移動量
とする。

従って、第２レンズ群において発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することができると共に偏心敏感度の低減による量産性を確保することができ、また、レンズ系全体の小型化を図ることができる。

請求項５に記載した技術にあっては、前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成されている。

従って、第１レンズ群を負レンズと正レンズによって構成しレンズを最小限の枚数にすることにより、光学性能の向上及び小型化を図ることができる。

請求項６に記載した技術にあっては、以下の条件式（４）及び条件式（５）を満足する。
（４）ｎ１２＞１．９０
（５）ν１２＜２５
但し、
ｎ１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線における屈折率
ν１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。

従って、光学性能の向上及びレンズの製造の容易化を図ることができる。

請求項７に記載した技術にあっては、前記条件式（１）の下限の値を−１．６とし上限の値を−０．５としている。

従って、一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共に一層の小型化を図ることができる。

請求項８に記載した技術にあっては、前記条件式（１）の下限の値を−１．２とし上限の値を−０．５としている。

従って、より一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共により一層の小型化を図ることができる。

請求項９に記載した技術にあっては、前記条件式（２）の下限の値を０．７としている。

従って、第４レンズ群の移動量が一層適正化され、必要なフォーカスストロークを確保した上で一層の小型化を図ることができる。

請求項１０に記載した技術にあっては、前記条件式（３）の下限の値を０．３とし上限の値を０．５としている。

従って、第２レンズ群において発生する球面収差及びコマ収差を一層良好に補正することができると共に偏心敏感度の一層の低減による量産性を確保することができ、また、レンズ系全体の一層の小型化を図ることができる。

本技術撮像装置は、ズームレンズと前記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、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

従って、良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保すると共に小型化を図ることができる。

以下に、本技術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説明する。

［ズームレンズの構成］
本技術ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成る。

また、本技術ズームレンズは、広角側から望遠側への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さくなるように第１レンズ群が光軸方向へ移動され、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われる。

このように第３レンズ群によりフォーカシングが行われることにより、第３レンズ群が光軸からの光線高さが低い小径のレンズ群であるため、フォーカス駆動用のアクチュエーターを含めたフォーカス群全体の小型化を図ることができる。

さらに、本技術ズームレンズは、以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

条件式（１）は、第３レンズ群の焦点距離を規定する式である。

条件式（１）の下限値を超えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、フォーカスストロークが長くなり光学全長が長くなってしまう。特に、沈胴式の撮像装置においては、レンズの収納時における全長が長くなり、小型化を図ることができなくなる。

また、第３レンズ群のフォーカスストロークが長くなると、フォーカス駆動用のアクチュエーターの駆動力を大きくする必要が生じフォーカス駆動用のアクチュエーターが大型化してしまい、フォーカス駆動用のアクチュエーターを含めたフォーカス群全体の小型化が阻害される。

逆に、条件式（１）の上限値を超えると、第３レンズ群の負の屈折力が強くなり過ぎるため、第３レンズ群において発生する諸収差を補正することが困難になる。

また、偏心敏感度が高くなるため、量産性の低下を来たしてしまう。

さらに、第３レンズ群の光軸方向における移動量に対する像面上における像の移動量である所謂ピント敏感度が大きくなり過ぎるため、必要なフォーカシング精度を満足する制御が困難になる。

従って、ズームレンズが、条件式（１）を満足することにより、良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共に小型化を図ることができる。

尚、本技術においては、条件式（１）の数値範囲を以下の条件式（１）′の範囲に設定することがより好ましい。
（１）′−１．６＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．５
条件式（１）′の範囲に設定することにより、一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共に一層の小型化を図ることができる。

また、本技術においては、条件式（１）の数値範囲を以下の条件式（１）′′の範囲に設定することがより一層好ましい。
（１）′′−１．２＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．５
条件式（１）′′の範囲に設定することにより、より一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共により一層の小型化を図ることができる。

本技術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（２）を満足することが望ましい。
（２）０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．０
但し、
ｍ３：広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群の移動量
ｍ４：広角端から望遠端への変倍時における第４レンズ群の移動量
とする。

条件式（２）は、広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群と第４レンズ群の移動量の比を規定する式である。

条件式（２）の下限値を超えると、第４レンズ群の移動量が小さくなり過ぎるため、望遠端において第４レンズ群を通過する光線の高さが高くなり、第４レンズ群の有効径が大きくなり小型化を図ることができなくなる。特に、交換レンズにおいては、カメラの装置本体に取り付けられる部分であるマウントの径が所定の大きさに定められているため、第４レンズ群の有効径が大きくなると、第４レンズ群とマウントの干渉を避けることが困難になる。

逆に、条件式（２）の上限値を超えると、第４レンズ群の移動量が大きくなり過ぎるため、望遠端において第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が小さくなり、必要なフォーカスストロークを確保することが困難になる。

従って、ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、第４レンズ群の移動量が適正化され、必要なフォーカスストロークを確保した上で小型化を図ることができる。

尚、本技術においては、条件式（２）の数値範囲を以下の条件式（２）′の範囲に設定することがより好ましい。
（２）′０．７＜ｍ４／ｍ３＜１．０
条件式（２）′の範囲に設定することにより、必要なフォーカスストロークを確保した上で一層の小型化を図ることができる。

本技術の一実施形態によるズームレンズにあっては、第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成されることが望ましい。

第３レンズ群はフォーカスレンズ群であるため、第３レンズ群を１枚のレンズによって構成することにより、フォーカシングの駆動機構やレンズを保持する構造の小型化を図ることができる。

また、強い負の屈折力を有する第３レンズ群を一つのレンズによって構成すると、フォーカシング時における諸収差の変動、特に、球面収差変動、像面変動を良好に補正することが困難になるが、第３レンズ群の少なくとも一面を非球面に形成することにより、これらの収差変動を効果的に補正することが可能になる。

本技術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（３）を満足することが望ましい。
（３）０．２＜ｍ２／ｆｔ＜０．７
但し、
ｍ２：広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の移動量
とする。

条件式（３）は、広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の光軸方向における移動量を規定する式である。

条件式（３）の下限値を超えると、第２レンズ群の移動量が小さくなり過ぎ、所望の変倍比を実現するために、第２レンズ群の正の屈折力を非常に強くする必要がある。従って、第２レンズ群において発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することが困難になると共に偏心敏感度が非常に大きくなるため量産性を阻害してしまう。

逆に、条件式（３）の上限値を超えると、第２レンズ群の移動量が大きくなり過ぎるため、レンズ系全体の小型化を図ることができなくなる。特に、沈胴式の撮像装置において、光学全長が大きくなり、小型化を図ることができなくなる。

従って、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、第２レンズ群において発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することができると共に偏心敏感度の低減による量産性を確保することができ、また、レンズ系全体の小型化を図ることができる。

尚、本技術においては、条件式（３）の数値範囲を以下の条件式（３）′の範囲に設定することがより好ましい。
（３）′０．３＜ｍ２／ｆｔ＜０．５
条件式（３）′の範囲に設定することにより、第２レンズ群において発生する球面収差及びコマ収差を一層良好に補正することができると共に偏心敏感度の一層の低減による量産性を確保することができ、また、レンズ系全体の一層の小型化を図ることができる。

本技術の一実施形態によるズームレンズにあっては、第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成されることが望ましい。

第１レンズ群は負の屈折力を有し像面湾曲、歪曲収差、色収差等を補正するために正レンズを有していることが望ましく、第１レンズ群を負レンズと正レンズによって構成しレンズを最小限の枚数にすることにより、光学性能の向上及び小型化を図ることができる。特に、沈胴式の撮像装置において、光学全長の短縮化を図ることができる。

本技術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（４）及び条件式（５）を満足することが望ましい。
（４）ｎ１２＞１．９０
（５）ν１２＜２５
但し、
ｎ１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線における屈折率
ν１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。

条件式（４）及び条件式（５）は、第１レンズ群における正レンズの屈折率及びアッベ数を規定する式である。

条件式（４）の範囲を超えると、第１レンズ群における正レンズの曲率を大きくする必要があり、広角端における像面湾曲の補正が困難になり光学性能の劣化を生じると共にコバの厚みの確保が困難になるためレンズの製造において困難性が高くなってしまう。

条件式（５）の範囲を超えると、第１レンズ群において発生する色収差の補正が困難になり、光学性能の低下を来たしてしまう。

従って、ズームレンズが条件式（４）及び条件式（５）を満足することにより、光学性能の向上及びレンズの製造の容易化を図ることができる。

尚、ズームレンズにおいては、第１レンズ群乃至第４レンズ群のうち、一つのレンズ群又は一つのレンズ群の一部を光軸に略垂直な方向へ移動（シフト）させることにより、像ブレを補正することが可能である。

このようにレンズ群又はその一部を光軸に略垂直な方向へ移動させ、像ブレを検出する検出系、各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付与する制御系と組み合わせることにより、ズームレンズを防振光学系としても機能させて像ブレを補正することが可能である。特に、本技術に係るズームレンズにおいては、第２レンズ群の全体又は第２レンズ群の一部を光軸に略垂直な方向へ移動させることにより、少ない収差変動で像ブレを補正することが可能になる。

［ズームレンズの数値実施例］
以下に、本技術ズームレンズの具体的な実施の形態及び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、以下の各表や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。

「Ｓｉ」は物体側から像側へ数えた第ｉ番目の面の面番号、「Ｒｉ」は第ｉ番目の面の近軸曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間の軸上面間隔（レンズの中心の厚み又は空気間隔）、「Ｎｉ」は第ｉ番目の面から始まるレンズ等のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｉ」は第ｉ番目の面から始まるレンズ等のｄ線におけるアッベ数を示す。

「Ｓｉ」に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、「Ｒｉ」に関し「ＩＮＦＩＮＩＴＹ」は当該面が平面であることを示し、「Ｄｉ」に関し「可変」は可変間隔であり「ＢＦ」はバックフォーカスであることを示す。

「κ」は円錐定数（コーニック定数）、「Ａ４」、「Ａ６」、「Ａ８」、「Ａ１０」はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。

「ｆ」は焦点距離、「Ｆｎｏ」はＦナンバー、「ω」は半画角を示す。

尚、以下の非球面係数を示す各表において、「Ｅ−ｎ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０のマイナスｎ乗」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×（１０のマイナス五乗）」を表している。

各実施の形態において用いられたズームレンズには、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（サグ量）、「ｙ」を光軸方向に垂直な方向における高さ（像高）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａｉ」を各次の非球面係数とすると、以下の数式１によって定義される。

［ズームレンズの実施の形態］
以下に、ズームレンズの各実施の形態について説明する。

以下に示す各ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された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と負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから成る。

また、以下に示す各ズームレンズは、広角側から望遠側への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が小さくなるように第１レンズ群Ｇ１が光軸方向へ移動され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４が像側から物体側へ移動され、第３レンズ群Ｇ３が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われる。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本技術の第１の実施の形態におけるズームレンズ１のレンズ構成を示している。

ズームレンズ１は変倍比が３．０倍にされている。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負レンズである凹メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズである凸メニスカスレンズＬ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ３と、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５が接合されて成る接合レンズと、両凸レンズＬ６が物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ７によって構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ８によって構成されている。

第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３と両凸レンズＬ４の間には開口絞りＳが配置されている。

第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には図示しないローパスフィルターが配置されている。

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、第１レンズ群Ｇ１の凹メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３の両面（第５面、第６面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ６の両面（第１１面、第１２面）及び第３レンズ群Ｇ３の凹メニスカスレンズＬ７の両面（第１３面、第１４面）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、Ａ１０を円錐定数κとともに表２に示す。

ズームレンズ１において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の面間隔Ｄ１２及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１４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、中間焦点位置状態及び望遠端状態における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωとともに表３に示す。

図２乃至図４に数値実施例１の諸収差図を示す。図２は広角端状態における無限遠合焦時、図３は中間焦点位置状態における無限遠合焦時、図４は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。

図２乃至図４には、球面収差図において、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、点線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示すものである。非点収差図において、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面における値を示すものである。歪曲収差図において、縦軸が画角を示し、横軸が％を示し、実線はｄ線における値を示すものである。

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。

＜第２の実施の形態＞
図５は、本技術の第２の実施の形態におけるズームレンズ２のレンズ構成を示している。

ズームレンズ２は変倍比が３．０倍にされている。

第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズである凸メニスカスレンズＬ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ３と、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５が接合されて成る接合レンズと、両凸レンズＬ６が物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ７によって構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ８によって構成されている。

第２レンズ群Ｇ２の凸メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４の間には開口絞りＳが配置されている。

第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には図示しないローパスフィルターが配置されている。

表４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、第１レンズ群Ｇ１の凹メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）、第２レンズ群Ｇ２の凸メニスカスレンズＬ３の両面（第５面、第６面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ６の両面（第１１面、第１２面）、第３レンズ群Ｇ３の凹メニスカスレンズＬ７の両面（第１３面、第１４面）及び第４レンズ群Ｇ４の凸メニスカスレンズＬ７の物体側の面（第１５面）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、Ａ１０を円錐定数κとともに表５に示す。

ズームレンズ２において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の面間隔Ｄ１２及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１４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、中間焦点位置状態及び望遠端状態における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωとともに表６に示す。

図６乃至図８に数値実施例２の諸収差図を示す。図６は広角端状態における無限遠合焦時、図７は中間焦点位置状態における無限遠合焦時、図８は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。

図６乃至図８には、球面収差図において、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、点線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示すものである。非点収差図において、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面における値を示すものである。歪曲収差図において、縦軸が画角を示し、横軸が％を示し、実線はｄ線における値を示すものである。

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。

＜第３の実施の形態＞
図９は、本技術の第３の実施の形態におけるズームレンズ３のレンズ構成を示している。

ズームレンズ３は変倍比が３．０倍にされている。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負レンズである凹メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズである凸メニスカスレンズＬ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ３と、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５が接合されて成る接合レンズと、両凸レンズＬ６が物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、像側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ７によって構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ８によって構成されている。

第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３と両凸レンズＬ４の間には開口絞りＳが配置されている。

第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には図示しないローパスフィルターが配置されている。

表７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、第１レンズ群Ｇ１の凹メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３の両面（第５面、第６面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ６の両面（第１１面、第１２面）及び第３レンズ群Ｇ３の凹メニスカスレンズＬ７の両面（第１３面、第１４面）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、Ａ１０を円錐定数κとともに表８に示す。

ズームレンズ３において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の面間隔Ｄ１２及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１４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、中間焦点位置状態及び望遠端状態における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωとともに表９に示す。

図１０乃至図１２に数値実施例３の諸収差図を示す。図１０は広角端状態における無限遠合焦時、図１１は中間焦点位置状態における無限遠合焦時、図１２は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。

図１０乃至図１２には、球面収差図において、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、点線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示すものである。非点収差図において、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面における値を示すものである。歪曲収差図において、縦軸が画角を示し、横軸が％を示し、実線はｄ線における値を示すものである。

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。

＜第４の実施の形態＞
図１３は、本技術の第４の実施の形態におけるズームレンズ４のレンズ構成を示している。

ズームレンズ４は変倍比が２．９倍にされている。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負レンズである凹メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズである凸メニスカスレンズＬ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。凹メニスカスレンズＬ１の像側の面は複合非球面に形成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ３と、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５が接合されて成る接合レンズと、両凸レンズＬ６と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ７とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ８によって構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ９によって構成されている。両凸レンズＬ９の物体側の面は複合非球面に形成されている。

第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３と両凸レンズＬ４の間には開口絞りＳが配置されている。

第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には図示しないローパスフィルターが配置されている。

表１０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、第１レンズ群Ｇ１の凹メニスカスレンズＬ１の像側の面（第３面）、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ３の両面（第６面、第７面）、第３レンズ群Ｇ３の両凹レンズＬ８の両面（第１６面、第１７面）及び第４レンズ群Ｇ４の両凸レンズＬ９の物体側の面（第１８面）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、Ａ１０を円錐定数κとともに表１１に示す。

ズームレンズ４において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の面間隔Ｄ１５及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１７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、中間焦点位置状態及び望遠端状態における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωとともに表１２に示す。

図１４乃至図１６に数値実施例４の諸収差図を示す。図１４は広角端状態における無限遠合焦時、図１５は中間焦点位置状態における無限遠合焦時、図１６は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。

図１４乃至図１６には、球面収差図において、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、点線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示すものである。非点収差図において、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面における値を示すものである。歪曲収差図において、縦軸が画角を示し、横軸が％を示し、実線はｄ線における値を示すものである。

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。

＜第５の実施の形態＞
図１７は、本技術の第５の実施の形態におけるズームレンズ５のレンズ構成を示している。

ズームレンズ５は変倍比が２．９倍にされている。

第１レンズ群Ｇ１は、像側に凹面を向けた負レンズである凹メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正レンズである凸メニスカスレンズＬ２とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。凹メニスカスレンズＬ１の像側の面は複合非球面に形成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ３と、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５が接合されて成る接合レンズと、両凸レンズＬ６と、物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズＬ７とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ８によって構成されている。両凹レンズＬ８の像側の面は複合非球面に形成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ９によって構成されている。

第２レンズ群Ｇ２の凸メニスカスレンズＬ３と両凸レンズＬ４の間には開口絞りＳが配置されている。

第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には図示しないローパスフィルターが配置されている。

表１３に、第５の実施の形態におけるズームレンズ５に具体的数値を適用した数値実施例５のレンズデータを示す。

ズームレンズ５において、第１レンズ群Ｇ１の凹メニスカスレンズＬ１の像側の面（第３面）、第２レンズ群Ｇ２の凸メニスカスレンズＬ３の両面（第６面、第７面）、第３レンズ群Ｇ３の両凹レンズＬ８の像側の面（第１８面）及び第４レンズ群Ｇ４の両凸レンズＬ９の両面（第１９面、第２０面）は非球面に形成されている。

数値実施例５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、Ａ１０を円錐定数κとともに表１４に示す。

ズームレンズ５において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間の面間隔Ｄ１５及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の面間隔Ｄ１８が変化する。

数値実施例５における各面間隔の広角端状態、中間焦点位置状態及び望遠端状態における可変間隔を、ＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωとともに表１５に示す。

図１８乃至図２０に数値実施例５の諸収差図を示す。図１８は広角端状態における無限遠合焦時、図１９は中間焦点位置状態における無限遠合焦時、図２０は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。

図１８乃至図２０には、球面収差図において、縦軸が開放Ｆ値との割合を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、点線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示すものである。非点収差図において、縦軸が画角を示し、横軸がデフォーカスを示し、実線はｄ線のサジタル像面、破線はｄ線のメリディオナル像面における値を示すものである。歪曲収差図において、縦軸が画角を示し、横軸が％を示し、実線はｄ線における値を示すものである。

各収差図から、数値実施例５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。

［ズームレンズの条件式の各値］
以下に、本技術ズームレンズの条件式の各値について説明する。

表１６にズームレンズ１乃至ズームレンズ５における前記条件式（１）乃至条件式（５）の各値を示す。

表１６から明らかなように、ズームレンズ１乃至ズームレンズ５（実施例１乃至実施例５）は条件式（１）乃至条件式（５）を満足するようにされている。

［撮像装置の構成］
本技術撮像装置は、ズームレンズが、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成る。

また、本技術撮像装置は、ズームレンズが、広角側から望遠側への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さくなるように第１レンズ群が光軸方向へ移動され、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われる。

このように第３レンズ群によりフォーカシングが行われることにより、第３レンズ群が光軸からの光線高さが低い小径のレンズ群であるため、フォーカス駆動用のアクチュエーターを含めたフォーカス群全体の小型化を図ることができる。

さらに、本技術撮像装置は、ズームレンズが以下の条件式（１）を満足する。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

条件式（１）は、第３レンズ群の焦点距離を規定する式である。

条件式（１）の下限値を超えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、フォーカスストロークが長くなり光学全長が長くなってしまう。特に、沈胴式の撮像装置においては、レンズの収納時における全長が長くなり、小型化を図ることができなくなる。

また、第３レンズ群のフォーカスストロークが長くなると、フォーカス駆動用のアクチュエーターの駆動力を大きくする必要が生じフォーカス駆動用のアクチュエーターが大型化してしまい、フォーカス駆動用のアクチュエーターを含めたフォーカス群全体の小型化が阻害される。

逆に、条件式（１）の上限値を超えると、第３レンズ群の負の屈折力が強くなり過ぎるため、第３レンズ群において発生する諸収差を補正することが困難になる。

また、偏心敏感度が高くなるため、量産性の低下を来たしてしまう。

さらに、第３レンズ群の光軸方向における移動量に対する像面上における像の移動量である所謂ピント敏感度が大きくなり過ぎるため、必要なフォーカシング精度を満足する制御が困難になる。

従って、撮像装置のズームレンズが、条件式（１）を満足することにより、良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共に小型化を図ることができる。

尚、本技術においては、条件式（１）の数値範囲を以下の条件式（１）′の範囲に設定することがより好ましい。
（１）′−１．６＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．５
条件式（１）′の範囲に設定することにより、一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共に一層の小型化を図ることができる。

また、本技術においては、条件式（１）の数値範囲を以下の条件式（１）′′の範囲に設定することがより一層好ましい。
（１）′′−１．２＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．５
条件式（１）′′の範囲に設定することにより、より一層良好な結像性能と動画撮影に適した高速かつスムーズなフォーカシング性能を確保することができると共により一層の小型化を図ることができる。

［撮像装置の一実施形態］
図２１に、本技術撮像装置の一実施形態による交換レンズ式のデジタルカメラのブロック図を示す。

撮像装置（デジタルカメラ）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とを有している。また、撮像装置１００は、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部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、例えば、交換レンズに備えられ、ズームレンズ１１（本技術が適用されるズームレンズ１、２、３、４、５）を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２等とによって構成されている。

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、所定の画像データー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ー仕様の変換処理等を行う。

表示部４０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ー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ーのメモリーカード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ーの読出を行う。

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を介して表示部４０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、所定のデーターフォーマットのデジタルデーターに変換される。変換されたデーターはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリーカード１０００に書き込まれる。

フォーカシングは、例えば、入力部７０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ー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ーが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号が表示部４０に出力されて再生画像が表示される。

尚、上記には、撮像装置を交換レンズ式のデジタ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交換レンズ式のデジタルカメラに限られることはなく、デジタルスチルカメラ、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。

［その他］
本技術ズームレンズ及び本技術撮像装置においては、第１レンズ群乃至第４レンズ群に加えて屈折力を有さないレンズや開口絞り等の他の光学要素が配置されていてもよい。この場合において、本技術ズームレンズのレンズ構成は第１レンズ群乃至第４レンズ群の実質的に４群のレンズ構成にされている。

［本技術］
本技術は、以下の構成にすることもできる。

＜１＞物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足するズームレンズ。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

＜２＞以下の条件式（２）を満足する前記＜１＞に記載のズームレンズ。
（２）０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．０
但し、
ｍ３：広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群の移動量
ｍ４：広角端から望遠端への変倍時における第４レンズ群の移動量
とする。

＜３＞前記第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成された前記＜１＞又は前記＜２＞に記載のズームレンズ。

＜４＞以下の条件式（３）を満足する前記＜１＞から前記＜３＞の何れかに記載のズームレンズ。
（３）０．２＜ｍ２／ｆｔ＜０．７
但し、
ｍ２：広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の移動量
とする。

＜５＞前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成された前記＜１＞から前記＜４＞の何れかに記載のズームレンズ。

＜６＞以下の条件式（４）及び条件式（５）を満足する前記＜１＞から前記＜５＞の何れかに記載のズームレンズ。
（４）ｎ１２＞１．９０
（５）ν１２＜２５
但し、
ｎ１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線における屈折率
ν１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。

＜７＞前記条件式（１）の下限の値を−１．６とし上限の値を−０．５とする前記＜１＞から前記＜６＞の何れかに記載のズームレンズ。

＜８＞前記条件式（１）の下限の値を−１．２とし上限の値を−０．５とする前記＜１＞から前記＜６＞の何れかに記載のズームレンズ。

＜９＞前記条件式（２）の下限の値を０．７とする前記＜１＞から前記＜８＞の何れかに記載のズームレンズ。

＜１０＞前記条件式（３）の下限の値を０．３とし上限の値を０．５とする前記＜１＞から前記＜９＞の何れかに記載のズームレンズ。

＜１１＞ズームレンズと前記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、物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、以下の条件式（１）を満足する撮像装置。
（１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
とする。

＜１２＞実質的にレンズ屈折力を有さないレンズを含む光学要素がさらに配置されている前記＜１＞から前記＜１０＞の何れかに記載のズームレンズ又は前記＜１１＞に記載の撮像装置。

上記した各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術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２１と共に本技術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を示すものであり、本図は、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な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。 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な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。 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な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。 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４の実施の形態に具体的な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。 ズームレンズの第５の実施の形態のレンズ構成を示す図である。 図１９及び図２０と共に第５の実施の形態に具体的な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。 撮像装置の一例を示すブロック図である。

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、５…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、Ｌ１…負レンズ、Ｌ２…正レンズ、１００…撮像装置、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子

Claims (11)

1. 物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、
   広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、
   前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、
   以下の条件式（１）を満足する
   ズームレンズ。
   （１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
   但し、
   ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
   ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
   ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
   とする。
2. 以下の条件式（２）を満足する
   請求項１に記載のズームレンズ。
   （２）０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．０
   但し、
   ｍ３：広角端から望遠端への変倍時における第３レンズ群の移動量
   ｍ４：広角端から望遠端への変倍時における第４レンズ群の移動量
   とする。
3. 前記第３レンズ群は少なくとも一面が非球面に形成された１枚のレンズによって構成された
   請求項１に記載のズームレンズ。
4. 以下の条件式（３）を満足する
   請求項１に記載のズームレンズ。
   （３）０．２＜ｍ２／ｆｔ＜０．７
   但し、
   ｍ２：広角端から望遠端への変倍時における第２レンズ群の移動量
   とする。
5. 前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に配置された負レンズと正レンズによって構成された
   請求項１に記載のズームレンズ。
6. 以下の条件式（４）及び条件式（５）を満足する
   請求項５に記載のズームレンズ。
   （４）ｎ１２＞１．９０
   （５）ν１２＜２５
   但し、
   ｎ１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線における屈折率
   ν１２：第１レンズ群における正レンズのｄ線におけるアッベ数
   とする。
7. 前記条件式（１）の下限の値を−１．６とし上限の値を−０．５とした
   請求項１に記載のズームレンズ。
8. 前記条件式（１）の下限の値を−１．２とし上限の値を−０．５とした
   請求項１に記載のズームレンズ。
9. 前記条件式（２）の下限の値を０．７とした
   請求項２に記載のズームレンズ。
10. 前記条件式（３）の下限の値を０．３とし上限の値を０．５とした
    請求項４に記載のズームレンズ。
11. ズームレンズと前記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、
    物体側から像側へ順に配置された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レンズ群とから成り、
    広角側から望遠側への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなるように前記第１レンズ群が光軸方向へ移動され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群が像側から物体側へ移動され、
    前記第３レンズ群が光軸方向へ移動されることによりフォーカシングが行われ、
    以下の条件式（１）を満足する
    撮像装置。
    （１）−２．０＜ｆ３／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−０．３
    但し、
    ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：レンズ全系の広角端における焦点距離
    ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
    とする。

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