WO2010095570A1 - ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置 - Google Patents

ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置 Download PDF

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WO2010095570A1
WO2010095570A1 PCT/JP2010/052082 JP2010052082W WO2010095570A1 WO 2010095570 A1 WO2010095570 A1 WO 2010095570A1 JP 2010052082 W JP2010052082 W JP 2010052082W WO 2010095570 A1 WO2010095570 A1 WO 2010095570A1
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WO
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lens
lens group
lens element
zoom
group
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PCT/JP2010/052082
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English (en)
French (fr)
Inventor
三村　隆之
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1445—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
    • G02B15/144507—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -++-
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens and an imaging device provided with the same.
  • CMOS complementary metal-oxide semiconductor
  • the compact and popular type digital camera has a demand for users who want to enjoy photography easily, and as a result of the progress of miniaturization, the storability of clothes and bags in pockets etc. is good and it can be carried Useful digital cameras have appeared. Robustness and dust resistance have also become important factors in such a small digital camera because it does not choose a storage place or a use place.
  • zoom lenses used in such digital cameras are required to be further miniaturized and to be required to have robustness and dust resistance.
  • the zoom lens disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-286548 includes a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having positive power, and a fourth lens. It is composed of groups.
  • the first lens group is always fixed, that is, the distance from the image plane does not change.
  • the zoom lens according to the present invention comprises, in order from the object side, a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having positive refractive power, and a negative refractive power.
  • the first lens group is fixed, and the distance between the first lens group and the second lens group is reduced.
  • the distance between the second lens group and the third lens group is increased, and the distance between the third lens group and the fourth lens group is decreased.
  • the first lens unit is a cemented lens formed by cementing a first lens element L11 and a second lens element L12, which are sequentially disposed from the object side, and the first lens unit It is preferable that the element L11 and the second lens element L12 satisfy the following conditional expression (1).
  • the shape of the interface between the first lens element L11 and the second lens element L12 is an aspherical shape.
  • the cemented lens of the first lens element L11 and the second lens element L12 satisfy the following conditional expression (2). 90 ⁇ deff ⁇ 350 (2)
  • an aperture stop be disposed between the first lens group and the third lens group, and the aperture diameter be larger at the telephoto end than at the wide angle end.
  • At least one lens unit on the image side of the aperture stop is arranged from the object side sequentially from two lens elements of a first lens element Lb1 and a second lens element Lb2.
  • the first lens element Lb1 and the second lens element Lb2 preferably satisfy the following conditional expression (3). 10 ⁇ ⁇ 70 (3)
  • ⁇
  • ⁇ b1 is the Abbe number of the first lens element Lb1
  • ⁇ b2 is the Abbe number of the second lens element Lb2.
  • the refractive indexes of the glass materials of all the lens elements constituting the optical system satisfy the following conditional expression (4). 1.45 ⁇ nd ⁇ 1.65 (4)
  • nd is a refractive index to d line.
  • the third lens group has a convex shape in the image plane direction on the most image side, and an air gap between the third lens group and the fourth lens group is the following conditional expression (5) It is preferable to satisfy or (6).
  • Rn ⁇ 0.35,
  • an image pickup apparatus provided with the zoom lens according to the present invention is characterized by comprising the zoom lens according to the present invention and an electronic image pickup device.
  • the zoom lens of the present invention it is possible to provide a compact zoom lens which has good optical performance and is excellent in compactness and cost performance, and an image pickup apparatus provided with the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view along an optical axis of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an aberration diagram of Example 1, in which (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along an optical axis of Embodiment 2 of the zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 4 is an aberration diagram of Example 2, in which (a) shows the state at the wide-angle end, (b) the middle, and (c) the state at the telephoto end.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along an optical axis of Embodiment 3 of the zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 6 is an aberration diagram of Example 3, in which (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view along an optical axis of Embodiment 4 of the zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 8 is an aberration diagram of Example 4, in which (a) shows the wide-angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the telephoto end.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view along an optical axis of Embodiment 5 of the zoom lens according to the present invention.
  • FIG. 10 is an aberration drawing of Example 5, in which (a) shows the wide-angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the telephoto end.
  • FIG. 11 is a front perspective view showing the appearance of a digital camera incorporating the zoom lens of the present invention.
  • FIG. 12 is a rear perspective view showing the appearance of the digital camera shown in FIG.
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing the configuration of the digital camera shown in FIG.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit having a negative refractive power, a second lens unit having a positive refractive power, and a third lens unit having a positive refractive power.
  • the first lens group is fixed, and the distance between the first lens group and the second lens group is made up of a lens group and a fourth lens group having negative refractive power.
  • the distance between the second lens group and the third lens group increases, and the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases.
  • the two lens units of the second lens unit and the fourth lens unit have a variable magnification function. This reduces the amount of movement of each lens unit. In addition, the amount of movement of each lens unit is sufficiently secured by correcting the image plane position during zooming with the third lens unit.
  • the first lens group is fixed at all times during zooming (the distance between the first lens group and the image plane does not change), so the first lens group is fixed to the camera body. can do. Therefore, robustness and dust resistance can be enhanced as compared with the case where the first lens group moves relative to the camera body.
  • the first lens unit is a cemented lens including two lens elements, a first lens element L11 and a second lens element L12, which are sequentially disposed from the object plane, and the first lens
  • the element L11 and the second lens element L12 may satisfy the following conditional expression (1).
  • conditional expression (1) defines the Abbe number difference and the power distribution.
  • the shape of the interface between the first lens element L11 and the second lens element L12 is aspheric.
  • both on-axis chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected well.
  • a cemented lens including the first lens element L11 and the second lens element L12 satisfy the following conditional expression (2). 90 ⁇ deff ⁇ 350 (2)
  • conditional expression (2) it is possible to more effectively correct lateral chromatic aberration at a high image height. Further, if the following conditional expression (2 ') is satisfied, it is possible to make a better correction. 160 ⁇ deff ⁇ 350 ⁇ ⁇ ⁇ (2 ')
  • the aperture stop is disposed between the first lens group and the third lens group, and the aperture stop has a larger aperture diameter at the telephoto end than at the wide angle end. Good.
  • a negative leading optical system an optical system in which the first lens group has a negative refractive power
  • the aperture stop is configured in this way, it is possible to set the Fno on the telephoto side to a value that can ensure a sufficient amount of light or to a value that is not influenced by diffraction. Further, since the Fno on the wide-angle side is not made brighter than necessary, it is possible to prevent the deterioration of the image quality due to the aberration.
  • , ⁇ b1 is the Abbe number of the first lens element Lb1, and ⁇ b2 is the Abbe number of the second lens element Lb2.
  • the conditional expression (3) specifies a condition to be satisfied by the glass material of the cemented lens. If the value of ⁇ exceeds the upper limit value, the correction becomes excessive. If the value of ⁇ falls below the lower limit value, the correction becomes insufficient, which is not preferable. Further, if the following conditional expression (3 ′) is satisfied, it is possible to make a better correction. 30 ⁇ ⁇ 50 (3 ′)
  • the refractive indexes of the glass materials of all the lens elements constituting the optical system satisfy the following conditional expression (4). 1.45 ⁇ nd ⁇ 1.65 (4)
  • nd is a refractive index to d line.
  • the medium thickness tolerance of the lens becomes very strict in order to ensure good performance.
  • aberrations such as curvature of field and spherical aberration largely change with respect to the change of lens thickness. Therefore, in order to miniaturize the optical system, it is necessary to make the lens accurately.
  • manufacture by molding is desirable. Therefore, when the glass material to be used satisfies the conditional expression (4), the application of the molded lens becomes easy. As a result, the dimensional accuracy of the medium thickness can be enhanced, and therefore the influence on the curvature of field and the spherical aberration can be reduced.
  • the freedom degree of a shape increases and it is possible to ensure peripheral performance. If the value of nd exceeds the upper limit value, it is not possible to secure freedom in the shape of the peripheral portion, which leads to deterioration of peripheral performance, which is not preferable. If the value of nd is less than the lower limit value, the aspheric surface shape becomes too strong due to the insufficient refractive power, which causes deterioration of peripheral performance, which is not preferable.
  • the third lens group has a convex surface in the image plane direction at the surface closest to the image side, and the air gap between the third lens group and the fourth lens group is the following conditional expression 5) or (6) should be satisfied.
  • the shape of the space formed between the third lens unit and the fourth lens unit greatly affects the sensor incident angle of the off-axis light beam.
  • the conditional expressions (5) and (6) are characterized in that the air gap between both groups is substantially constant at a certain height, and when it is exceeded, the distance is greatly expanded. This is because the negative power decreases toward the periphery on the light incident surface to the fourth lens group, so that the peripheral light can be gently incident on the sensor while properly correcting the field curvature of the optical system. I have to.
  • the imaging device provided with the zoom lens of the present embodiment includes the zoom lens of the present embodiment and an electronic imaging element.
  • FIG. 1 is a sectional view of the zoom lens of Example 1
  • FIG. 3 is a sectional view of the zoom lens of Example 2
  • FIG. 5 is a sectional view of the zoom lens of Example 3
  • FIG. 7 shows the drawing
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of the zoom lens of Example 5.
  • FIG. In each drawing (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
  • FIG. 2 shows spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the time of focusing on an infinite object point of the zoom lens of Example 1.
  • FIG. 8 shows spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom lens of Embodiment 4 is focused on an object at infinity.
  • Spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the time of infinite object point focusing of the zoom lens of Example 5 are shown in FIG. In each drawing, (a) shows the state at the wide angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a second lens group G2 having positive refractive power on the optical axis Lc.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having negative refractive power are disposed.
  • a CCD having a CCD cover glass CG and an imaging surface IM is disposed in order from the object side.
  • improvements in curvature of field, coma and lateral chromatic aberration are particularly considered.
  • the first lens unit G1 is a cemented lens including, in order from the object side, a first lens element L11 of a biconcave lens and a second lens element L12 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. Further, the interface between the first lens element L11 and the second lens element L12 has an aspheric shape.
  • the second lens unit G2 is composed of, in order from the object side, a first lens element L21 of a biconvex lens, a second lens element L22 of a biconvex lens, and a third lens element L23 of a biconcave lens.
  • the second lens element L22 and the third lens element L23 are cemented lenses.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens element L21 and the second lens element L22. The aperture stop S is such that the aperture diameter is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, as shown in (a) and (c) of FIG.
  • the third lens unit G3 is a cemented lens constructed by, in order from the object side, a first lens element L31 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and a second lens element L32 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side is there.
  • the fourth lens group G4 comprises only the first lens element L4 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the first lens group G1 does not move, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move on the optical axis Lc. Then, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes smaller, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes wider, and the third The distance between the lens group G3 and the fourth lens group moves so as to be smaller.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a second lens group G2 having positive refractive power on the optical axis Lc.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having negative refractive power are disposed.
  • a CCD having a CCD cover glass CG and an imaging surface IM is disposed in order from the object side.
  • improvements in curvature of field, coma and lateral chromatic aberration are particularly considered.
  • the first lens unit G1 is a cemented lens including, in order from the object side, a first lens element L11 of a biconcave lens and a second lens element L12 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
  • the second lens unit G2 is composed of, in order from the object side, a first lens element L21 of a biconvex lens, a second lens element L22 of a biconvex lens, and a third lens element L23 of a biconcave lens.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens element L21 and the second lens element L22. The aperture stop S is such that the aperture diameter is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, as shown in FIGS. 3A and 3C.
  • the third lens group G3 comprises only the first lens element L3 of the positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the fourth lens unit G4 is a cemented lens constructed by, in order from the object, a first lens element L41 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image, and a second lens element L42 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image is there.
  • the first lens group G1 does not move, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move on the optical axis Lc. Then, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes smaller, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes wider, and the third The distance between the lens group G3 and the fourth lens group moves so as to be smaller.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a second lens group G2 having positive refractive power on the optical axis Lc.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having negative refractive power are disposed.
  • a CCD having a CCD cover glass CG and an imaging surface IM is disposed in order from the object side.
  • the improvement of the curvature of field and coma is particularly considered.
  • the first lens unit G1 is a cemented lens including, in order from the object side, a first lens element L11 of a biconcave lens and a second lens element L12 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. Further, the interface between the first lens element L11 and the second lens element L12 has an aspheric shape.
  • the second lens unit G2 is composed of, in order from the object side, a first lens element L21 of a biconvex lens, a second lens element L22 of a biconvex lens, and a third lens element L23 of a biconcave lens.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens element L21 and the second lens element L22. The aperture stop S is such that the aperture diameter is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c).
  • the third lens group G3 comprises only the first lens element L3 of the positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the fourth lens group G4 comprises only the first lens element L4 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the first lens group G1 does not move, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move on the optical axis Lc. Then, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes smaller, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes wider, and the third The distance between the lens group G3 and the fourth lens group moves so as to be smaller.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a second lens group G2 having positive refractive power on the optical axis Lc.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having negative refractive power are disposed.
  • a CCD having a CCD cover glass CG and an imaging surface IM is disposed in order from the object side.
  • the first lens unit G1 is a cemented lens including, in order from the object side, a first lens element L11 of a biconcave lens and a second lens element L12 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. Further, the interface between the first lens element L11 and the second lens element L12 has an aspheric shape.
  • the second lens unit G2 is composed of, in order from the object side, a first lens element L21 of a biconvex lens, and a second lens element L22 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens element L21 and the second lens element L22.
  • the aperture stop S is configured such that the aperture diameter is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, as shown in FIGS. 7A and 7C.
  • the third lens group G3 comprises only the first lens element L3 of the positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the fourth lens group G4 comprises only the first lens element L4 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the first lens group G1 does not move, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move on the optical axis Lc. Then, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes smaller, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes wider, and the third The distance between the lens group G3 and the fourth lens group moves so as to be smaller.
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having negative refractive power, a second lens group G2 having positive refractive power, and a second lens group G2 having positive refractive power on the optical axis Lc.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having negative refractive power are disposed.
  • a CCD having a CCD cover glass CG and an imaging surface IM is disposed in order from the object side.
  • the first lens group G1 is composed of only the first lens element L1 of the biconcave lens.
  • the second lens unit G2 is composed of, in order from the object side, a first lens element L21 of a biconvex lens, and a second lens element L22 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side.
  • An aperture stop S is disposed between the first lens element L21 and the second lens element L22.
  • the aperture stop S is configured such that the aperture diameter is larger at the telephoto end than at the wide-angle end, as shown in FIGS. 7A and 7C.
  • the third lens group G3 comprises only the first lens element L3 of the positive meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the fourth lens group G4 comprises only the first lens element L4 of the negative meniscus lens having a convex surface facing the image side.
  • the first lens group G1 does not move, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move on the optical axis Lc. Then, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 becomes smaller, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes wider, and the third The distance between the lens group G3 and the fourth lens group moves so as to be smaller.
  • Example 1 numerical data of optical members constituting the zoom lens are shown for each of Example 1, Example 2, Example 3, Example 4 and Example 5.
  • the first embodiment corresponds to the first numerical embodiment.
  • the second embodiment corresponds to the second numerical embodiment.
  • the third embodiment corresponds to the third numerical embodiment.
  • the fourth embodiment corresponds to the fourth numerical embodiment.
  • the fifth embodiment corresponds to the fifth numerical embodiment.
  • r is the radius of curvature of each lens surface
  • d is the thickness or air gap of each lens
  • nd is the refractive index at d-line (587.56 nm) of each lens
  • ⁇ d is d of each lens Abbe number at the line (587.56 nm)
  • * (asterisk) represents an aspheric surface.
  • the unit of length is mm.
  • the optical axis direction is z
  • the direction orthogonal to the optical axis is y
  • the conical coefficient is K
  • the aspherical coefficient is A4, A6, A8, and A10
  • the aspheric surface shape is expressed.
  • z (y 2 / r) / [1 + ⁇ 1-(1 + K) (y / r) 2 ⁇ 1/2 ] + A4y 4 + A6y 6 + A8y 8 + A10y 10 (I)
  • E represents a power of 10.
  • Numerical embodiment 1 Unit mm Surface data surface number r d nd d d Effective diameter object surface ⁇ ⁇ 1. 1 * -8.4530 0.5494 1.54454 55.90 3.482 2 * 8.4303 0.5023 1.63387 23.38 2.888 3 * 22.7777 Variable 1. 2.850 4 * 2.7282 0.8650 1.54454 55. 90 1.514 5-2.230E + 04 0.2000 1. 1.395 6 (F-stop) 0.1 0.1574 1. Variable 7 * 6.4867 0.7613 1.54454 55.90 1.226 8 -281.4788 0.4194 1.63227 23.26 1.083 9 * 3.4869 variable 1.
  • Numerical embodiment 2 Unit mm Surface data surface number r d nd d d Effective diameter object surface ⁇ ⁇ 1. 1 * -10.9650 0.4989 1.54454 55.90 3.333 2 7.7032 0.3102 1.63387 23.38 2.884 3 * 15.6634 Variable 1. 2.850 4 * 3.0654 0.8603 1.54454 55. 90 1.506 5-1.075E + 04 0.2000 1. 1.385 6 (F-stop) 0.1 0.1555 1. Variable 7 * 7.1984 0.7749 1.54454 55.90 1.243 8-490.5624 0.3104 1. 1.138 9-506.0021 0.4591 1.63227 23.26 1.063 10 * 3.8503 Adjustable 1. 0.980 11-3.068 E + 05 1.3851 1.5445 4 55.
  • Example 1 (Numerical Example 1), Example 2 (Numerical Example 2), Example 3 (Numerical Example 3), and Example 4 in the conditional expressions (1) to (5) (Numerical Example 4)
  • Example 5 (Numerical Example 5) takes is shown.
  • the zoom lens according to the present invention as described above can be used in a photographing apparatus for photographing, for example, a digital camera or a video camera, by forming an object image formed by the zoom lens on an imaging device such as a CCD.
  • a photographing apparatus for photographing for example, a digital camera or a video camera
  • an imaging device such as a CCD.
  • FIG. 11 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera
  • FIG. 12 is a rear perspective view thereof
  • FIG. 13 is a perspective view schematically showing the configuration of the digital camera.
  • a photographing opening 1, a finder opening 2, and a flash light emitting unit 3 are provided in the front of the digital camera.
  • the shutter button 4 is provided at the top.
  • a liquid crystal display monitor 5 and an information input unit 6 are provided on the rear surface.
  • the zoom lens 7, the processing means 8, the recording means 9, and the finder optical system 10 are provided inside the digital camera.
  • a cover member 12 is disposed at the finder opening 2 and an opening 11 provided on the exit side of the finder optical system 10 and at the back of the digital camera.
  • the cover member 13 is disposed also in the photographing opening 1.
  • photographing is performed through the zoom lens 7, for example, the zoom lens as described in the first embodiment of the present invention in conjunction therewith.
  • An object image is formed on the imaging surface of the CCD 7a, which is a solid-state imaging device, through the zoom lens 7, the low pass filter LF, and the cover glass CG.
  • the image information of the object image formed on the imaging surface of the CCD 7 a is recorded on the recording unit 9 through the processing unit 8.
  • the recorded image information can also be extracted by the processing means 8 and displayed as an electronic image on the liquid crystal display monitor 5 provided on the back of the camera.
  • the finder optical system 10 is configured of an objective optical system 10a for a finder, an erecting prism 10b, and an eyepiece optical system 10c.
  • the objective optical diameter 10a finder led to the erecting prism 10b which is an image erecting member, forming a erect image an object image in a field frame 10b 1
  • the object image is guided to the eye E of the observer by the eyepiece optical system 10c.
  • the zoom lens 7 since the zoom lens 7 has a high magnification ratio and is compact, good performance can be ensured and the digital camera can be miniaturized.
  • the present invention can provide a compact zoom lens having good optical characteristics and excellent in small size and cost performance, and an image pickup apparatus provided with the same, and can be suitably used for various digital cameras etc. is there.

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Abstract

　本発明によるズームレンズは、物体側から像側に向かって、順次配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び負の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、広角端から望遠端にかけてズーミングする際に、前記第１レンズ群は固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は小さくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は広くなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は小さくなるようにした。

Description

ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置
　本発明は、ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置に関する。
　近年、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）のような固体撮像素子を備えたデジタルカメラが主流となっている。それらのデジタルカメラには、業務用高機能タイプのものからコンパクトな普及タイプのものまで様々な種類のものがある。
　そして、それらのうち、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラは、手軽に撮影を楽しみたいというユーザーの要望もあって、小型化が進んだ結果、服やカバンのポケットなどへの収納性が良く、持ち運びに便利なデジタルカメラが登場している。このような小型のデジタルカメラは、収納場所や使用場所を選ばないために、堅牢性や防塵性も重要な要素になってきている。
　そのため、そのようなデジタルカメラに採用されるズームレンズには、より一層の小型化が要求されるとともに、堅牢性や防塵性が要求されるようになってきている。
　このような要求を満たすズームレンズとして、日本国特開２００７－２８６５４８に示されたズームレンズがある。日本国特開２００７－２８６５４８に示されたズームレンズは、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、第４レンズ群より構成されている。ここで、第１レンズ群は、変倍時の際に、常時固定、すなわち像面との間隔が変化しない。
　本発明によるズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び負の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、広角端から望遠端にかけてズーミングする際に、前記第１レンズ群は固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は小さくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は広くなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は小さくなることを特徴としている。
　また、本発明のズームレンズにおいては、前記第１レンズ群は、物体側から順次配置された、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２を接合してなる接合レンズであり、前記第１レンズ要素Ｌ１１、及び前記第２レンズ要素Ｌ１２が、以下の条件式（１）を満足するのが好ましい。
　　　　７０＜νｄｅｆｆ＜３５０　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　ただし、νdeff＝１／[ｆt・（φ1／νｆ１＋φ2／νｆ２）]、νｆ１は前記第１レンズ要素Ｌ１１のアッベ数、νｆ２は前記第２レンズ要素Ｌ１２のアッベ数、ｆｔは、前記接合レンズの焦点距離、φ１＝１／ｆ１　（ｆ１は前記第１レンズ要素Ｌ１１の焦点距離）、φ２＝１／ｆ２　（ｆ２は前記第２レンズ要素Ｌ１２の焦点距離）、アッベ数は（nd-1）/(nf-nC)である。
　また、本発明のズームレンズにおいては、前記第１レンズ要素Ｌ１１と前記第２レンズ要素Ｌ１２の界面の形状は非球面形状であることが好ましい。
　また、本発明のズームレンズにおいては、前記第１レンズ要素Ｌ１１と前記第２レンズ要素Ｌ１２による前記接合レンズが、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
　　　　９０＜νｄｅｆｆ＜３５０　　　　　 　  　　　 ・・・（２）
　また、本発明のズームレンズにおいては、開口絞りが、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群の間に配置され、その開口径は広角端におけるよりも、望遠端において大きくなることが好ましい。
　また、本発明のズームレンズにおいては、前記開口絞りよりも像側の少なくとも一つのレンズ群が、物体側から順次配置された、第１レンズ要素Ｌｂ１、第２レンズ要素Ｌｂ２の二つのレンズ要素からなる接合レンズであり、前記第１レンズ要素Ｌｂ１、及び前記第２レンズ要素Ｌｂ２が、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
　　　　１０＜Δν＜７０　　　　　　　　　      　　　 ・・・（３）
　ただし、Δν＝|νｂ１－νｂ２|であり、νｂ１は前記第１レンズ要素Ｌｂ１のアッベ数、νｂ２は前記第２レンズ要素Ｌｂ２のアッベ数である。
　また、本発明のズームレンズにおいては、光学系を構成するすべてのレンズ要素の硝材の屈折率が、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
  　　１．４５＜ｎｄ＜１．６５                         ・・・（４）
　ただし、ｎｄはｄ線に対する屈折率である。
　また、本発明のズームレンズにおいては、前記第３レンズ群は最も像側の形状が像面方向に凸形状であり、前記第４レンズ群との間の空気間隔が以下の条件式（５）または（６）を満足することが好ましい。
　　Ｒｎ＜０．３５のとき、
　　　|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ）／ｆｌ（ｗ）－０．３７|＜０．００３０　
　　　 　　・・・（５）
　　Ｒｎ＝０．３５、及びＲｎ＝０．５のとき、
　　　|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）／ｆｌ（ｗ）－ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）／ｆｌ（ｗ）|＞０．００４　　・・・（６）
　ただし、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）は、Ｒｎ＝０．５であるときの前記第３レンズ群と前記第４レの空気間隔、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）は、Ｒｎ＝０．３５であるときの前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の空気間隔、Ｒｎ＝|ＲＧ３／ｆｌ（Ｗ）| （前記第３レンズ群の最も像面側の面における光軸からの距離ＲＧ３を広角端の焦点距離ｆｌ（Ｗ）で規格化したもの）、である。
　また、本発明のズームレンズを備えた撮像装置は、本発明の前記ズームレンズと、電子撮像素子と、を備えたことを特徴としている。
　本発明のズームレンズによれば、良好な光学性能を有し、小型でコストパフォーマンスに優れたコンパクトなズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。
図１は本発明に係るズームレンズの実施例１の光軸に沿う断面図である。 図２は実施例１の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。 図３は本発明に係るズームレンズの実施例２の光軸に沿う断面図である。 図４は実施例２の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。 図５は本発明に係るズームレンズの実施例３の光軸に沿う断面図である。 図６は実施例３の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。 図７は本発明に係るズームレンズの実施例４の光軸に沿う断面図である。 図８は実施例４の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。 図９は本発明に係るズームレンズの実施例５の光軸に沿う断面図である。 図１０は実施例５の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。 図１１は本発明のズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図１２は図１１に示すデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。 図１３は図１１に示すデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
　実施例の説明に先立ち、本実施形態のズームレンズの作用効果について説明する。
　本実施形態のズームレンズは、物体側から像面側に向かって、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び負の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、広角端から望遠端にかけてズーミングする際に、第１レンズ群は固定であり、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は小さくなり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は広くなり記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔は小さくなる。
　本実施形態のズームレンズでは、第２レンズ群と第４レンズ群の二つのレンズ群に変倍作用を持たせている。これにより、各レンズ群の移動量を軽減している。また、第３レンズ群でズーミングに際しての像面位置の補正を行うことにより、各レンズ群の移動量を十分に確保している。
　そして、本実施形態のズームレンズでは、ズーミング時は、常時第１レンズ群を固定としている（第１レンズ群と像面の間隔が変化しない）ので、カメラ本体に対して第１レンズ群を固定することができる。そのため、カメラ本体に対して第１レンズ群が移動する場合に比べて、堅牢性や防塵性を高めることができる。
　本実施形態のズームレンズは、好ましくは、第１レンズ群は、物体面から順次配置された、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２の二つのレンズ要素による接合レンズであり、第１レンズ要素Ｌ１１、及び第２レンズ要素Ｌ１２が、以下の条件式（１）を満足するのがよい。
　　　　７０＜νdeff　＜３　　　　　  　　　        ・・・（１）
　ただし、νdeff＝１／[ｆt（φ1／νｆ１＋φ2／νｆ２）]、νｆ１は第１レンズ要素Ｌ１１のアッベ数、νｆ２は第２レンズ要素Ｌ１２のアッベ数、ｆｔは接合レンズの焦点距離、φ１＝１／ｆ１　（ｆ１は第１レンズ要素Ｌ１１の焦点距離）、φ２＝１／ｆ２　（ｆ２は第２レンズ要素Ｌ１２の焦点距離）、アッベ数は（nd-1）/(nf-nC)である。
　全長を固定とし、且つ、小型にすると、第１レンズ群で発生した色収差を、第２レンズ群以降でのズーム全域で補正することが困難となる。そこで、上記条件式（１）を満足するように第１レンズ群を構成する。これにより、全長を長くすることなく、第１レンズ群での色収差の発生を小さくすることができる。条件式（１）はそのアッベ数差、パワー配分を規定するものである。νdeff　の値が下限値を下回ると、色収差の補正が不足となり好ましくない。νdeff　の値が上限値を超えると、色収差の補正が過剰となり、光学性能の低下を招くため好ましくない。
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２の界面の形状は非球面形状であることがよい。
　光軸に近い領域と、周辺部で、接合界面の屈折力が異なることにより、軸上色収差と倍率色収差の両方を良好に補正することが可能である。
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２による接合レンズが、以下の条件式（２）を満足することがよい。
　　　　９０＜νdeff　＜３５０　　　　　　　　  　　    ・・・（２）
　上記条件式（２）を満足することにより、高い像高での倍率色収差をより効果的に補正することが可能である。
　また、以下の条件式（２’）を満足するようにすると更に良好な補正が可能となる。
　　　　１６０＜νdeff　＜３５０　　　　　　　       　 ・・・（２’）
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、開口絞りが、第１レンズ群と第３レンズ群の間に配置され、開口絞りは開口径が広角端時に比べ、望遠端時に大きくなることがよい。
　負先行型の光学系（第１レンズ群が負の屈折力を有する光学系）において、十分な変倍比を確保しようとすると、Ｆｎｏの変動が大きくなる。そこで、このように開口絞りを構成すれば、望遠側のＦｎｏを十分な光量が確保できる値にすること、又は、回折の影響を受けない値にすることができる。また、広角側のＦｎｏを必要以上に明るい値にすることがなくなるので、収差による画質の劣化を防ぐことができる。
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、開口絞りよりも像側の少なくとも一つのレンズ群が、物体側から順次配置された、第１レンズ要素Ｌｂ１、第２レンズ要素Ｌｂ２の二つのレンズ要素からなる接合レンズであり、第１レンズ要素Ｌｂ１、及び第２レンズ要素Ｌｂ２が、以下の条件式（３）を満足することがよい。
　　　　１０＜Δν＜７０　　　　　　　　　　  　　　  ・・・（３）
　ただし、Δν＝|νｂ１－νｂ２|であり、νｂ１は第１レンズ要素Ｌｂ１のアッベ数、νｂ２は第２レンズ要素Ｌｂ２のアッベ数である。
　絞りの像側に接合レンズを配置することにより、特に第２レンズ群より像側にあるレンズ系全体の倍率色収差をより良好に補正することが可能となる。上記条件式（３）はその接合レンズの硝材が満たすべき条件を指定するものである。Δνの値が上限値を超えると、補正が過剰となる。Δνの値が下限値を下回ると、補正不足となり好ましくない。
　また、以下の条件式（３’）を満足するようにすると更に良好な補正が可能となる。
　　　　３０＜Δν＜５０　　　　　　　  　　　       ・・・（３’）
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、光学系を構成するすべてのレンズ要素の硝材の屈折率が、以下の条件式（４）を満足することがよい。
  　　１．４５＜ｎｄ＜１．６５                    　 ・・・（４）
　ただし、ｎｄはｄ線に対する屈折率である。
　光学系の小型化にあたり、良好な性能を確保するためにはレンズの中肉公差は非常に厳しくなる。中でも像面湾曲、球面収差等の収差は、レンズ中肉の変化に対して大きく変化する。よって、光学系の小型化にあたっては、レンズを精度よく作る必要がある。レンズを精度よく製造するためには成型による製造が望ましい。そこで、使用する硝材が上記条件式（４）を満足することにより、成型レンズの適用が容易となる。これにより、中肉の寸法精度を高めることができるので、像面湾曲、球面収差への影響を軽減することが可能である。
　また、光学系を小型化するにあたり、課題となるのは諸収差による周辺性能の劣化である。それを軽減するには、強い非球面を用いて、近軸領域と周辺部での光学面形状を大きく変化させる必要がある。その場合、硝材そのものの屈折率を低くすることが好ましい。このようにすると、形状による屈折力への寄与を大きくすることができる。
　そこで、使用する硝材が上記条件式（４）を満足することにより、形状の自由度が増し、周辺性能を確保することが可能である。ｎｄの値が上限値を上回ると、周辺部での形状に自由度が確保できず、周辺性能の劣化を招き好ましくない。ｎｄの値が下限値を下回ると、屈折力不足のため非球面形状が強くなりすぎるため、周辺性能の劣化を招き好ましくない。
　また、本実施形態のズームレンズは、好ましくは、第３レンズ群は最も像側の面形状が像面方向に凸形状であり、第４レンズ群との間の空気間隔が以下の条件式（５）または（６）を満足することがよい。
　　Ｒｎ＜０．３５のとき、
　　　|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ）／ｆｌ（ｗ）－０．３７|＜０．００３０　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ・・・（５）
　　Ｒｎ＝０．３５、及びＲｎ＝０．５のとき、
　　　|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）／ｆｌ（ｗ）－ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）／ｆｌ（ｗ）|＞０．００４　　　・・・（６）
　ただし、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）は、Ｒｎ＝０．５であるときの第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）は、Ｒｎ＝０．３５であるときの第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔、Ｒｎ＝|ＲＧ３／ｆｌ（Ｗ）| （第３レンズ群の最も像側の面における光軸からの距離ＲＧ３を広角端の焦点距離ｆｌ（Ｗ）で規格化したもの）、である。
　本実施形態のズームレンズを電子撮像素子と組み合わせた場合、第３レンズ群と第４レンズ群の間に形成される空間の形状は、軸外光線のセンサ入射角に大きな影響を与える。上記条件式（５）と（６）は、両群の空気間隔はある高さまではほぼ一定であり、それを超えると、大きく間隔が広がることを特徴付けるものである。これは第４レンズ群への光線入射面において周辺部にいくほど負パワーが減少することにより、光学系の像面湾曲を良好に補正しつつ、周辺光線を緩やかにセンサに入射させることを可能にしている。
　上記条件式（５）は、比較的光軸に近い領域の形状を指定するものである。ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ）／ｆｌ（ｗ）－０．３７の値が上限値を上回ると、変倍時の軸上収差の補正が困難となり好ましくない。また、上記条件式（６）は、周辺部での形状を指定するものであり、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）／ｆｌ（ｗ）－ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）／ｆｌ（ｗ）の値が下限値を下回ると、周辺光線のセンサ入射角が大きくなり好ましくない。
　さらに、本実施形態のズームレンズを備えた撮像装置は、本実施形態のズームレンズと、電子撮像素子と、を有したものである。
  以下、本実施形態のズームレンズを用いた実施例１、実施例２、実施例３、実施例４及び実施例５について説明する。
　実施例１のズームレンズの断面図を図１に、実施例２のズームレンズの断面図を図３に、実施例３のズームレンズの断面図を図５に、実施例４のズームレンズの断面図を図７に、実施例５のズームレンズの断面図を図９に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
　また、実施例１のズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図２に示す。実施例２のズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図４に示す。実施例３のズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図６に示す。実施例４のズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図８に示す。実施例５のズームレンズの無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図１０に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
実施例１
　図１を用いて本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。本実施例は、像面湾曲、コマ収差、倍率色収差の改善を特に考慮している。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹レンズの第１レンズ要素Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ１２による接合レンズである。また、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２の界面は非球面形状である。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズの第１レンズ要素Ｌ２１と、両凸レンズの第２レンズ要素Ｌ２２と、両凹レンズの第３レンズ要素Ｌ２３により構成されている。そして、第２レンズ要素Ｌ２２と第３レンズ要素Ｌ２３は接合レンズである。また、第１レンズ要素Ｌ２１と第２レンズ要素Ｌ２２との間には開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは開口径が図１の（ａ）と（ｃ）に示されるように、広角端時に比べ、望遠端時に大きくなるようになっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ３１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ３２による接合レンズである。
　第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ４のみにより構成されている。
　また、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は移動せず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は光軸Ｌｃ上を移動する。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広くなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔は小さくなるように移動する。
実施例２
　図３を用いて本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。本実施例は、像面湾曲、コマ収差、倍率色収差の改善を特に考慮している。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹レンズの第１レンズ要素Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ１２による接合レンズである。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズの第１レンズ要素Ｌ２１と、両凸レンズの第２レンズ要素Ｌ２２と、両凹レンズの第３レンズ要素Ｌ２３により構成されている。また、第１レンズ要素Ｌ２１と第２レンズ要素Ｌ２２との間には開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは開口径が図３の（ａ）と（ｃ）に示されるように、広角端時に比べ、望遠端時に大きくなるようになっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ３のみにより構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ４１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ４２による接合レンズである。
　また、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は移動せず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は光軸Ｌｃ上を移動する。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広くなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔は小さくなるように移動する。
実施例３
  図５を用いて本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。本実施例は、像面湾曲、コマ収差の改善を特に考慮している。
  第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹レンズの第１レンズ要素Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ１２による接合レンズである。また、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２の界面は非球面形状である。
  第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズの第１レンズ要素Ｌ２１と、両凸レンズの第２レンズ要素Ｌ２２と、両凹レンズの第３レンズ要素Ｌ２３により構成されている。また、第１レンズ要素Ｌ２１と第２レンズ要素Ｌ２２との間には開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは開口径が図５の（ａ）と（ｃ）に示されるように、広角端時に比べ、望遠端時に大きくなるようになっている。
  第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ３のみにより構成されている。
  第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ４のみにより構成されている。
  また、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は移動せず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は光軸Ｌｃ上を移動する。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広くなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔は小さくなるように移動する。
実施例４
  図７を用いて本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
  第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹レンズの第１レンズ要素Ｌ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ１２による接合レンズである。また、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２の界面は非球面形状である。
  第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズの第１レンズ要素Ｌ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ２２により構成されている。また、第１レンズ要素Ｌ２１と第２レンズ要素Ｌ２２との間には開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは開口径が図７の（ａ）と（ｃ）に示されるように、広角端時に比べ、望遠端時に大きくなるようになっている。
  第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ３のみにより構成されている。
  第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ４のみにより構成されている。
  また、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は移動せず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は光軸Ｌｃ上を移動する。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広くなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔は小さくなるように移動する。
実施例５
  図９を用いて本実施例のズームレンズの光学構成を説明する。本実施例のズームレンズは、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
  第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズの第１レンズ要素Ｌ１のみにより構成されている。
  第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズの第１レンズ要素Ｌ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第２レンズ要素Ｌ２２により構成されている。また、第１レンズ要素Ｌ２１と第２レンズ要素Ｌ２２との間には開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは開口径が図７の（ａ）と（ｃ）に示されるように、広角端時に比べ、望遠端時に大きくなるようになっている。
  第３レンズ群Ｇ３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ３のみにより構成されている。
  第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ要素Ｌ４のみにより構成されている。
  また、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は移動せず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は光軸Ｌｃ上を移動する。そして、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は広くなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群の間隔は小さくなるように移動する。
  次に、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４及び実施例５のそれぞれについて、ズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。実施例１が、数値実施例１に対応する。実施例２が、数値実施例２に対応する。実施例３が、数値実施例３に対応する。実施例４が、数値実施例４に対応する。実施例５が、数値実施例５に対応する。
  なお、数値データ及び図面において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄは各レンズのｄ線（587.56nm）での屈折率、νｄは各レンズのｄ線（587.56nm）でのアッベ数、＊（アスタリスク）は非球面を表している。長さの単位はｍｍである。
　また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式（Ｉ）で表される。
　　ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10    　…（Ｉ）
  また、Ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
数値実施例１
単位　　　　　ｍｍ

面データ
面番号           ｒ         ｄ         nd        νｄ      有効径
物体面           ∞         ∞        1.                      
1 *           -8.4530      0.5494     1.54454    55.90     3.482
2 *            8.4303      0.5023     1.63387    23.38     2.888
3 *           22.7777      可変       1.                   2.850
4 *            2.7282      0.8650     1.54454    55.90     1.514
5             -2.230E+04   0.2000     1.                   1.395
6 （絞り）　     ∞        0.1574     1.                   可変
7 *            6.4867      0.7613     1.54454    55.90     1.226
8           -281.4788      0.4194     1.63227    23.26     1.083
9 *            3.4869      可変       1.                   0.980
10*           -1.415E+05   1.2518     1.54454    55.90     2.214
11            -4.9634      1.0600     1.60687    27.03     2.418
12*           -3.1693      可変       1.                   2.593
13*           -2.6481      0.4500     1.53071    55.67     2.626
14           -921.2656     可変       1.                   2.744
15               ∞        0.4000     1.51633    64.14     2.932
16               ∞        0.3996     1.                   2.942
像面             ∞        0

非球面データ
第1面
K=0.9888, A2=0.0000E+00, A4=3.2608E-03, A6=-8.4137E-05, A8=1.6779E-06, A10=0.0000E+00
第2面
K=-2.7726, A2=0.0000E+00, A4=6.5160E-03, A6=-3.3294E-04, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第3面
K=39.4145, A2=0.0000E+00, A4=2.4081E-03, A6=-6.8952E-05, A8=-1.9995E-06, A10=0.0000E+00
第4面
K=-0.2656, A2=0.0000E+00, A4=2.0473E-03, A6=7.0232E-05, A8=2.9689E-04, A10=-1.9357E-05
第7面
K=-6.6415, A2=0.0000E+00, A4=-4.4344E-03, A6=-1.6830E-03, A8=-1.3342E-04, A10=-5.5023E-05
第9面
K=-0.3699, A2=0.0000E+00, A4=5.6352E-03, A6=-8.6901E-04, A8=7.5588E-04, A10=0.0000E+00
第10面
K=-2.440E+09, A2=0.0000E+00, A4=-5.7928E-03, A6=-5.3350E-04, A8=5.1064E-05, A10=0.0000E+00
第12面
K=-1.0895, A2=0.0000E+00, A4=-4.5642E-04, A6=1.0424E-04, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第13面
K=-1.2883, A2=0.0000E+00, A4=1.0364E-02, A6=1.3690E-04, A8=-1.9207E-05, A10=0.0000E+00

各種データ
ズーム比          2.85
　               広角端    中間     望遠端
焦点距離         4.7016   7.8998   13.3996       
Ｆナンバー       3.6467   4.0505    5.3651                 
半画角            35.31    21.41     13.35       
像高                2.9      2.9       2.9             
レンズ全長      16.0001  15.9993   16.0009                    
BF               0.8634   1.5425    2.8430       

D３             5.80334  3.35362   0.40097             
D９             1.23307  3.88326   5.82001             
D12             1.74750  0.86707   0.58411             
D14             0.20000  0.87890   2.17938                  
６面有効径      0.88788  1.18949   1.29557       

入射瞳位置       4.6853   3.5783    1.7254                 
射出瞳位置      -3.7714  -5.8205   -7.3987       
前側主点位置     4.6175   3.0024   -2.4064       
後側主点位置    -4.3020  -7.5000  -12.9998                

単レンズデータ
レンズ      始面      焦点距離
1             1        -7.6632
2             2        20.8314
3             4         5.0096
4             7        11.6549
5             8        -5.4443
6            10         9.1152
7            11        11.8121
8            13        -5.0050

ズームレンズ群データ
群  始面 焦点距離 レンズ構成長　倍率　　  倍率       前側　　  後側
　　　　　　　　　　　　　　 （広角端）（望遠端）　主点位置　主点位置
1    1  -12.12046   1.05171    0          0         0.17760  -0.47739
2    4    6.39759   2.40315   -0.60205   -1.22465  -1.37724  -2.45779
3   10    5.53990   2.31176    0.52322    0.55486   1.51023   0.04592
4   13   -5.00495   0.45000    1.23142    1.62695  -0.00085  -0.29488
数値実施例２
単位　　　  ｍｍ

面データ
面番号           ｒ         ｄ         nd        νｄ    有効径
物体面          ∞         ∞         1.                      
1 *           -10.9650     0.4989     1.54454    55.90    3.333
2               7.7032     0.3102     1.63387    23.38    2.884
3 *            15.6634     可変       1.                  2.850
4 *             3.0654     0.8603     1.54454    55.90    1.506
5              -1.075E+04  0.2000     1.                  1.385
6 （絞り）　    ∞         0.1555     1.                  可変
7 *             7.1984     0.7749     1.54454    55.90    1.243
8            -490.5624     0.3104     1.                  1.138
9            -506.0021     0.4591     1.63227    23.26    1.063
10*             3.8503     可変       1.                  0.980
11             -3.068E+05  1.3851     1.54454    55.90    2.043
12*            -2.7492     可変       1.                  2.245
13*            -3.1823     0.2039     1.63387    23.38    2.359
14             -4.5885     0.4732     1.53071    55.67    2.380
15          -3953.1847     可変       1.                  2.593
16              ∞         0.4000     1.51633    64.14    2.932
17              ∞         0.3995SZ   1.                  2.942
像面            ∞         0

非球面データ
第1面
K=6.8122, A2=0.0000E+00, A4=4.2712E-03, A6=-2.8933E-04, A8=1.3603E-05, A10=0.0000E+00
第3面
K=-0.6987, A2=0.0000E+00, A4=2.8008E-03, A6=-2.5794E-04, A8=1.0657E-05, A10=0.0000E+00
第4面
K=0.3792, A2=0.0000E+00, A4=3.5275E-04, A6=-1.4735E-04, A8=3.2467E-04, A10=-3.7650E-05
第7面
K=-3.8962, A2=0.0000E+00, A4=-8.2570E-03, A6=-1.8950E-03, A8=-1.7921E-04, A10=-1.4897E-06
第10面
K=-0.1423, A2=0.0000E+00, A4=-1.8747E-05, A6=-2.8155E-03, A8=1.2765E-03, A10=0.0000E+00
第11面
K=-1.987E+09, A2=0.0000E+00, A4=-6.2284E-03, A6=-1.5779E-03, A8=1.9392E-04, A10=0.0000E+00
第12面
K=-5.2437, A2=0.0000E+00, A4=-1.8939E-02, A6=1.5994E-03, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第13面
K=-9.3350, A2=0.0000E+00, A4=-1.7565E-02, A6=4.0850E-03, A8=-2.4669E-04, A10=0.0000E+00

各種データ
ズー            2.85
　              広角端     中間      望遠端
焦点距離        4.7025     7.8996   13.3991       
Ｆナンバー      3.6756     4.0236    5.1660                 
半画角          -34.49      20.00     12.31       
像高               2.9        2.9       2.9             
レンズ全長     16.0004    15.9996   16.0008                    
BF              1.0986     2.1854    5.1303       

D３             6.21560   3.52090   0.39867             
D10             1.37610   3.77317   4.36104             
D12             1.54256   0.75249   0.34314             
D15             0.43525   1.52183   4.46685                  
６面有効径      0.88788   1.18949   1.29557       

入射瞳位置       4.8712    3.6321    1.6074                 
射出瞳位置      -4.2131   -6.9969   -7.7886       
前側主点位置     5.4104    4.7356    1.1094       
後側主点位置    -4.3030   -7.4998  -12.9994                

単レンズデータ
レンズ      始面      焦点距離
1             1       -8.2315
2             2       23.5571
3             4        5.6279
4             7       13.0352
5             9       -6.0415
6            11        5.0486
7            13      -17.3576
8            14       -8.6564

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長　倍率　　  倍率       前側　　   後側
　　　　　　　　　　　      （広角端）（望遠端） 主点位置　  主点位置
1   1  -12.61240   0.80906    0         0         -0.29301    0.30191
2   4    6.81225   2.76013   -0.64167  -1.41937   -2.90151    1.55096
3  11    5.04864   1.38510    0.45657   0.37759    0.00001    0.48833
4  13   -5.68176   0.67714    1.27266   1.98226   -0.45065    0.24276
数値実施例３
単位　　　　　ｍｍ

面データ
面番号           ｒ         ｄ        nd       νｄ     有効径
物体面           ∞         ∞        1.                      
1 *           -13.0201     0.5005    1.58313   59.38     3.313
2 *             9.5566     0.2606    1.63387   23.38     2.882
3 *            14.1833     可変      1.                  2.850
4 *             3.0008     0.8458    1.54454   55.90     1.499
5              -1.964E+04  0.2000    1.                  1.384
6 （絞り）　    ∞         0.1518    1.                  可変
7 *             4.4399     0.7801    1.54454   55.90     1.235
8 *          -378.8363     0.1675    1.                  1.132
9            -389.6943     0.4786    1.60687   27.03     1.081
10*             2.6295     可変      1.                  0.980
11*            -2.028E+05  1.4167    1.54454   55.90     2.279
12*            -2.9832     可変      1.                  2.484
13*            -3.6860     0.6942    1.54454   55.90     2.631
14*         -8766.4733     可変      1.                  2.749
15               ∞        0.4000    1.51633   64.14     2.932
16               ∞        0.4000    1.                  2.942
像面             ∞        0

非球面データ
第1面
K=8.8053, A2=0.0000E+00, A4=1.9481E-03, A6=-8.6255E-05, A8=5.9958E-06, A10=0.0000E+00
第2面
K=0.0077, A2=0.0000E+00, A4=-1.7118E-04, A6=1.2258E-04, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第3面
K=2.2663, A2=0.0000E+00, A4=8.7413E-04, A6=-8.3672E-05, A8=8.6180E-06, A10=0.0000E+00
第4面
K=0.5702, A2=0.0000E+00, A4=3.9549E-04, A6=-6.7297E-05, A8=1.2869E-04, A10=-6.3050E-06
第7面
K=-0.1587, A2=0.0000E+00, A4=-1.4584E-02, A6=-4.8736E-03, A8=1.1968E-03, A10=-5.3555E-04
第8面
K=1.015E+05, A2=0.0000E+00, A4=-7.1816E-03, A6=-6.1465E-04, A8=0.0000E-00, A10=0.0000E+00
第10面
K=-0.3103, A2=0.0000E+00, A4=3.3139E-03, A6=-3.3326E-03, A8=1.2384E-03, A10=0.0000E+00
第11面
K=-1.934E+09, A2=0.0000E+00, A4=-5.5394E-03, A6=-1.2191E-03 A8=1.2173E-04, A10=0.0000E+00
第12面
K=-4.7468, A2=0.0000E+00, A4=-1.3520E-02, A6=7.0373E-04, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第13面
K=-9.7335, A2=0.0000E+00, A4=-7.2321E-03, A6=2.0854E-03 A8=-1.1702E-04, A10=0.0000E+00
第14面
K=8.544E+08, A2=0.0000E+00, A4=2.4465E-03, A6=-1.7766E-04, A8=-2.2458E-06, A10=0.0000E+00

各種データ
ズーム比       2.85
　              広角端     中間     望遠端
焦点距離        4.7002    7.8999   13.4001       
Ｆナンバー      3.7709    4.0924    5.1741                 
半画角           34.63     20.12     12.30       
像高               2.9       2.9       2.9             
レンズ全長     16.0000   15.9998   15.9999                    
BF              1.0240    1.5895    4.8999

D３             6.30989  3.55502   0.40320             
D10             1.52559  4.44885   4.74336             
D12             1.50804  0.77439   0.32148             
D14             0.36024  0.92574   4.23602
６面有効径      0.88788  1.18949   1.29557

入射瞳位置       4.7785   3.5682    1.5673                 
射出瞳位置      -4.4937  -8.4820   -8.9651       
前側主点位置     5.4749   5.2716    2.0165       
後側主点位置    -4.3002  -7.4999  -13.0001

単レンズデータ
レンズ       始面      焦点距離
1              1       -9.3748
2              2       45.2299
3              4        5.5100
4              7        8.0648
5              9       -4.3019
6             11        5.4785
7             13       -6.7720

ズームレンズ群データ
群 始面  焦点距離 レンズ構成長　倍率　   倍率       前側　 　  後側
　　　　　　　　　　        （広角端）（望遠端）  主点位置　 主点位置
1    1  -11.76382   0.76111   0         0          0.23018   -0.24050
2    4    6.46610   2.62381  -0.65126  -1.60771   -1.91949   -2.83922
3   11    5.47849   1.41669   0.50385   0.39583    0.91724    0.00001
4   13   -6.77199   0.69420   1.21762   1.78995   -0.00019   -0.44965
数値実施例４
単位　　　　ｍｍ

面データ
面番号             ｒ          ｄ        nd         νｄ     有効径
物体面             ∞          ∞        1.                      
1 *             -10.9672      0.6400     1.54454    55.90     3.606
2 *              12.4773      0.3865     1.63387    23.38     3.045
3 *              18.4967      可変       1.                   3.000
4 *               2.7778      1.3154     1.54454    55.90     1.616
5 *              -2.331E+04   0.2000     1.                   1.311
6 （絞り）　      ∞          0.2500     1.                   可変
7 *              16.3389      0.9726     1.62980    19.20     1.172
8 *               4.7537      可変       1.                   1.050
9 *              -2.121E+05   1.6834     1.54454    55.90     1.824
10*              -2.9018      可変       1.                   2.136
11*              -2.7194      0.4500     1.53071    55.67     2.464
12            -1111.9523      可変       1.                   2.739
13                ∞          0.4000     1.51633    64.14     2.890
14                ∞          0.3995     1.                   2.966
像面              ∞          0

非球面データ
第1面
K=2.0351, A2=0.0000E+00, A4=3.7180E-03, A6=-2.4145E-04, A8=7.3163E-06, A10=0.0000E+00
第2面
K=0.4494, A2=0.0000E+00, A4=9.5068E-03, A6=-1.3013E-03, A8=6.5587E-05, A10=0.0000E+00
第3面
K=26.6308, A2=0.0000E+00, A4=3.5642E-03, A6=-4.5960E-04, A8=1.5817E-05, A10=0.0000E+00
第4面
K=-0.1182, A2=0.0000E+00, A4=2.6554E-03, A6=6.3836E-04, A8=2.2038E-06, A10=4.5950E-05
第5面
K=-1.157E+09, A2=0.0000E+00, A4=1.0894E-02, A6=-9.9810E-04, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第7面
K=52.7438, A2=0.0000E+00, A4=-2.8654E-03, A6=-5.6948E-03, A8=1.5740E-03, A10=-6.6403E-04
第8面
K=0.3832, A2=0.0000E+00, A4=-2.9564E-03, A6=-2.8904E-03, A8=5.5043E-04, A10=0.0000E+00
第9面
K=-2.421E+09, A2=0.0000E+00, A4=-7.8144E-03, A6=-1.5147E-03 A8=1.0785E-04, A10=0.0000E+00
第10面
K=-3.3051, A2=0.0000E+00, A4=-1.0433E-02, A6=7.3724E-04, A8=1.2763E-05, A10=0.0000E+00
第11面
K=-0.0125, A2=0.0000E+00, A4=1.7258E-02, A6=9.4367E-04, A8=5.8476E-05, A10=0.0000E+00

各種データ
ズーム比        2.85
　              広角端     中間     望遠端
焦点距離        4.7011    7.8996   13.3988       
Ｆナンバー      3.3823    3.7805    5.1680                 
半画角           34.72     20.99     12.68       
像高               2.9       2.9       2.9             
レンズ全長     16.0002   15.9996   16.0003                    
BF              0.9634    2.6770    5.1735       

D３             5.85008  3.45351   0.39989             
D８             1.26083  2.89080   3.77807             
D10             1.89171  0.94414   0.61473             
D12             0.30013  2.01345   4.50995                  
６面有効径      0.88788  1.18949   1.22166       

入射瞳位置       5.0155   3.9387    2.0679                 
射出瞳位置      -3.6146  -4.8969   -5.7146       
前側主点位置     4.8892   3.5991   -1.0232       
後側主点位置    -4.3016  -7.4998  -13.0000                

単レンズデータ
レンズ      始面      焦点距離
1             1       -10.6167
2             2        59.0167
3             4         5.1007
4             7       -11.0019
5             9         5.3289
6            11        -5.1375

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長　 倍率　　　倍率   　 前側　　　 後側
　　　　　　　　　　　　　　 （広角端）（望遠端）　主点位置　主点位置
1   1  -12.87628   1.02645    0           0        0.24870   -0.39387
2   4    6.95157   2.73807   -0.64386   -1.30020  -1.37194   -2.70632
3   9    5.32891   1.68341    0.45549    0.38771   1.08992    0.00001
4  11   -5.13748   0.45000    1.24490    2.06439  -0.00072   -0.29474
数値実施例５
単位　　　　ｍｍ

面データ
面番号           ｒ          ｄ         nd         νｄ    有効径
物体面           ∞          ∞         1.                      
1 *             -13.6017     0.8479     1.58913    61.14    3.660
2 *              18.1293     可変       1.                  3.200
3 *              2.8850      1.7753     1.54454    55.90    1.722
4 *             -8.691E+04   0.2000     1.         1.291
5 （絞り）       ∞          0.2500     1.                  可変
6 *             10.3480      1.5824     1.62980    19.20    0.888
7 *              3.6729      可変       1.                  1.050
8 *             -2.357E+05   1.6601     1.54454    55.90    2.024
9*              -2.7120      可変       1.                  2.269
10*             -2.8308      0.4500     1.53071    55.67    2.491
11*          -1105.8789      可変       1.                  2.712
12               ∞          0.4000     1.51633    64.14    2.928
13               ∞          0.4004SZ   1.                  2.961
像面             ∞          0

非球面データ
第1面
K=2.7345, A2=0.0000E+00, A4=3.2861E-03, A6=-2.9050E-04, A8=1.1005E-05, A10=-1.2267E-07
第2面
K=10.7103, A2=0.0000E+00, A4=2.6994E-03, A6=-3.7561E-04, A8=1.2765E-05, A10=1.2555E-25
第3面
K=-1.1346, A2=0.0000E+00, A4=5.9089E-03, A6=-4.6343E-04, A8=2.5707E-04, A10=-6.6971E-05
第4面
K=-2.339E+09, A2=0.0000E+00, A4=8.0924E-03, A6=-4.2987E-03, A8=0.0000E+00, A10=0.0000E+00
第6面
K=61.1724, A2=0.0000E+00, A4=-5.5183E-03, A6=-1.0917E-02, A8=4.3950E-03, A10=3.1352E-03
第7面
K=0.0484, A2=0.0000E+00, A4=2.6608E-03, A6=-3.5787E-03, A8=7.2654E-04, A10=0.0000E+00
第8面
K=-2.131E+09, A2=0.0000E+00, A4=-7.2078E-03, A6=-2.0410E-03, A8=3.8621E-04, A10=0.0000E+00
第9面
K=-1.3594, A2=0.0000E+00, A4=-8.1336E-04, A6=-7.1326E-04 A8=2.1947E-04, A10=0.0000E+00
第10面
K=-0.0933, A2=0.0000E+00, A4=1.8203E-02, A6=8.6950E-04, A8=1.4633E-06, A10=0.0000E+00
第11面
K=2.597E+04, A2=0.0000E+00, A4=2.3420E-03, A6=-5.4788E-04, A8=2.8440E-05, A10=0.0000E+00

各種データ
ズーム比        2.85
　              広角端     中間     望遠端
焦点距離        4.7036    7.8996   13.3983       
Ｆナンバー      3.2498    3.6609    5.0666                 
半画角           35.32     21.18     12.96       
像高               2.9       2.9       2.9             
レンズ全長     16.0003   15.9991   16.0010                    
BF              0.9160    2.4269    4.3103       

D２             5.97058  3.59340   0.44700             
D７             0.51917  2.32881   3.87980             
D９             1.69271  0.74817   0.46198             
D11             0.25180  1.76220   3.64720                  
６面有効径      0.88788  1.18949   1.22166       

入射瞳位置       5.2196   4.1976    2.3665                 
射出瞳位置      -3.3561  -5.0083   -6.8197       
前側主点位置     4.7445   3.7041   -0.3641       
後側主点位置    -4.3032  -7.4987  -12.9990                

単レンズデータ
レンズ      始面      焦点距離
1             1       -13.0616
2             3         5.2980
3             6        -9.9524
4             8         4.9804
5            10        -5.3484

ズームレンズ群データ
群 始面  焦点距離 レンズ構成長　倍率　　  倍率       前側　　  後側
　　　　　　　　　　　　　　 （広角端）（望遠端）　主点位置　主点位置
1   1  -13.06162   0.84794     0         0         0.22648   -0.30187
2   3    6.66529   3.80768    -0.63551  -1.34260  -2.18076   -3.50860
3   8    4.98037   1.66007     0.46205   0.41054   1.07481    0.00001
4  10   -5.34845   0.45000     1.22638   1.86102  -0.00075   -0.29478
　次に、前記条件式（１）～条件式（５）における上記実施例１（数値実施例１）、実施例２（数値実施例２）、実施例３（数値実施例３）、実施例４（数値実施例４）、実施例５（数値実施例５）のとる値を示す。
 各条件式における実施例のとる値
　　　　　　　   実施例１   実施例２   実施例３  実施例４  実施例５
条件式（１）     301.977    180.506    99.467    80.93  
条件式（２）     301.977    180.506    99.467                　
条件式（３）      28.870     32.290                             
条件式（４）max    1.633      1.633     1.633     1.633     1.633
条件式（４）min    1.530      1.544     1.544     1.530     1.530
条件式（５）max    0.0025                                            
条件式（６）       0.065                                           
　
　以上のような本発明によるズームレンズは、ズームレンズにより形成された物体像をＣＣＤなどの撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、例えばデジタルカメラやビデオカメラに用いることができる。以下にその具体例を示す。
　図１１、図１２及び図１３は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図１１はデジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図１２は同後方斜視図であり、図１３はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
　デジタルカメラは、前面に、撮影用開口部１，ファインダー用開口部２，フラッシュ発光部３が設けられている。また、上部にシャッターボタン４が設けられている。また、背面に、液晶表示モニター５，情報入力部６が設けられている。また、デジタルカメラの内部には、ズームレンズ７，処理手段８，記録手段９，ファインダー光学系１０を備えている。また、ファインダー用開口部２や、ファインダー光学系１０の射出側であってデジタルカメラの背面に設けられている開口部１１には、カバー部材１２が配置されている。また、撮影用開口部１にもカバー部材１３が配置されている。
　デジタルカメラの上部に配置されたシャッターボタン４を押圧すると、それに連動してズームレンズ７、例えば本発明の実施例１に記載されているようなズームレンズを通して撮影が行われる。物体像は、ズームレンズ７、ローパスフィルタＬＦ、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ７ａの結像面上に形成される。このＣＣＤ７ａの結像面上に結像された物体像の画像情報は、処理手段８を介して記録手段９に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段８によって取り出され、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター５に表示することもできる。
　また、ファインダー光学系１０は、ファインダー用対物光学系１０ａと、正立プリズム１０ｂと、接眼光学系１０ｃとにより構成されている。ファインダー用開口部２から入射する被写体からの光は、ファインダー用対物光学径１０ａにより、像正立部材である正立プリズム１０ｂに導かれ、物体像を視野枠１０ｂ1内に正立正像として結像し、その後、その物体像が接眼光学系１０ｃにより観察者の眼Ｅに導かれる。
　このように構成されたデジタルカメラは、ズームレンズ７が、高倍率比を有し小型であるので、良好な性能を確保するとともにデジタルカメラの小型化を実現することができる。
産業上に利用可能性
　本発明は、良好な光学特性を有し且つ小型でコストパフォーマンスに優れたコンパクトなズームレンズ及びそれを備えた撮像装置を提供できて、各種デジタルカメラ等に好適に利用でき、実用上極めて有用である。

Claims (8)

  1. 　物体側から像側に向かって、順次配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、及び負の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、広角端から望遠端までズーミングする際に、前記第１レンズ群は固定であり、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は小さくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は大きくなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は小さくなることを特徴とするズームレンズ。
  2. 　前記第１レンズ群は、物体側から順次配置された、第１レンズ要素Ｌ１１と第２レンズ要素Ｌ１２を接合してなる接合レンズであり、前記第１レンズ要素Ｌ１１、及び前記第２レンズ要素Ｌ１２が、下記条件式（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。
    　　　　７０＜νdeff ＜３５０　　　　　　       ・・・（１）
    　ただし、νdeff＝１／[ｆt・（φ1／νｆ１＋φ2／νｆ２）]、νｆ１は前記第１レンズ要素Ｌ１１のアッベ数、νｆ２は前記第２レンズ要素Ｌ１２のアッベ数、ｆｔは前記接合レンズの焦点距離、φ１＝１／ｆ１　（ｆ１は前記第１レンズ要素Ｌ１１の焦点距離）、φ２＝１／ｆ２　（ｆ２は前記第２レンズ要素Ｌ１２の焦点距離）、アッベ数は（nd-1）/(nf-nC)である。
  3. 　前記第１レンズ要素Ｌ１１と前記第２レンズ要素Ｌ１２の境界面の形状は非球面形状であることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
  4. 　開口絞りが、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群の間に配置され、前記開口絞りは開口径が広角端時に比べ、望遠端時に大きくなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  5. 　前記開口絞りよりも像側の少なくとも一つのレンズ群が、物体側から順次配置された、第１レンズ要素Ｌｂ１と第２レンズ要素Ｌｂ２を接合してなる接合レンズであり前記第１レンズ要素Ｌｂ１及び前記第２レンズ要素Ｌｂ２が下記条件式（３）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。
    　　　　１０＜Δν＜７０　　　　　　　　　　  ・・・（３）
    　ただし、Δν＝|νｂ１－νｂ２|であり、νｂ１は前記第１レンズ要素Ｌｂ１のアッベ数、νｂ２は前記第２レンズ要素Ｌｂ２のアッベ数、である。
  6. 　光学系を構成するすべてのレンズ要素の硝材の屈折率が、下記条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のズームレンズ。
      　　１．４５＜ｎｄ＜１．６５                ・・・（４）
    　ただし、ｎｄはｄ線に対する屈折率である。
  7. 　前記第３レンズ群は最も像側の面の形状が像面方向に凸形状であり、前記第４レンズ群との間の空気間隔が下記条件式（５）または（６）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。
    　　Ｒｎ＜０．３５のとき、|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ）／ｆｌ（ｗ）－０．３７|＜０．００３００ 　　　　　 　　・・・（５）
    　　Ｒｎ＝０．３５、及びＲｎ＝０．５のとき、
    　　　|ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）／ｆｌ（ｗ）－ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）／ｆｌ（ｗ）|＞０．００４　　     ・・・（６）
    　ただし、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．５）はＲｎ＝０．５であるときの前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の空気間隔、ｄＧ３Ｇ４（Ｒｎ＝０．３５）は、Ｒｎ＝０．３５であるときの前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の空気間隔、Ｒｎ＝|ＲＧ３／ｆｌ（Ｗ）|  （前記第３レンズ群の最も像側の面における光軸からの距離ＲＧ３を広角端の焦点距離ｆｌ（Ｗ）で規格化したもの）、である。
  8. 　請求項１から８のいずれかに記載の前記ズームレンズと、電子撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
PCT/JP2010/052082 2009-02-17 2010-02-12 ズームレンズおよびそれを備えた撮像装置 WO2010095570A1 (ja)

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