ズームレンズおよび撮像装置
【課題】ズームレンズにおいて、ビデオカメラ等に好適で、５倍程度の変倍比を有し、良好な光学性能を保持して小型かつ広角に構成する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、絞り、正の第３レンズ群Ｇ３、正の第４レンズ群Ｇ４を備える。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側には、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定され、少なくとも第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸形状の軌跡を描くように移動する。広角端から望遠端への変倍における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔に関する条件式（１）、（２）を満たす。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、負の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、絞り、正の第３レンズ群Ｇ３、正の第４レンズ群Ｇ４を備える。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側には、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は固定され、少なくとも第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸形状の軌跡を描くように移動する。広角端から望遠端への変倍における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔に関する条件式（１）、（２）を満たす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ビデオカメラや電子スチルカメラ、監視カメラ等に好適に使用可能なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、民生用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズにおいて、１０倍以上の高変倍比を有し、Ｆナンバーが１．８位のものが多用されている。レンズタイプとしては、最も物体側に、変倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群を配置した４群タイプのズームレンズが多く提案されている。
【０００３】
従来知られているその他のレンズタイプのズームレンズとしては、例えば、特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１には、最も物体側に、負の屈折力を有する第１レンズ群を配置した３群タイプのズームレンズが記載されている。特許文献２には、最も物体側に、負の屈折力を有する第１レンズ群を配置した４群タイプのズームレンズが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−０７８５８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、ユーザーの要望が多様化し、高変倍比のズームレンズを要望する流れとは別に、５倍程度の変倍比を有し、コンパクト性や広い画角を重視したズームレンズに対する要望が高まってきている。
【０００５】
上記の正の第１レンズ群を有する４群タイプは、大口径比を確保しやすく、変倍に伴う口径比の変動も小さくできるが、小型化や広角化に適しているとはいえない。この４群タイプで広角化を図ろうとすると、第１レンズ群のレンズの有効径が非常に大きくなってしまうため、このタイプはもともと焦点距離をできるだけ望遠側に寄せた設計となっていることが多かった。そのため、このタイプのズームレンズで広い画角を撮影するには、ワイドコンバータ等の別レンズを追加装着せざるをえない場合が非常に多かった。
【０００６】
変倍比が小さくてもよい場合は、例えば、上記の特許文献１に記載されたような、負の第１レンズ群を有する３群タイプのズームレンズを採用することが考えられる。このレンズタイプは、小型化および広角化に有利なタイプである。しかし、特許文献１に記載されたズームレンズは、デジタルスチルカメラ用であることから、不使用時に沈胴してコンパクトに収納できるように、第１レンズ群が移動する構成となっている。一方、ビデオカメラ用途では、沈胴する必要はなく、むしろ、第１レンズ群が移動する構成は不適であり、最も物体側には、固定されたレンズ群か、固定された平板を配置することが好ましい。
【０００７】
特許文献２には、変倍時に固定の第１レンズ群を有するズームレンズが記載されているが、変倍比が３倍程度と小さすぎる。また、画角が６０度程度と小さく、広角化の要望を満たすものではない。特許文献２には、画角が７７度と広角化を図ったズームレンズも記載されているが、第１レンズ群が移動する構成であるため、ビデオカメラ用途には不適である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、５倍程度の変倍比を有し、良好な光学性能を保持して小型かつ広角に構成され、ビデオカメラ等に好適なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを備え、第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有し、広角端から望遠端への変倍の際には、第１レンズ群を固定するとともに、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群を光軸方向に移動させ、第２レンズ群が像側に凸形状の軌跡を描くように移動し、下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするものである。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズ群の最も像側の面から第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における第１レンズ群の最も像側の面から第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ２Ｇ：第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の最小間隔
【００１０】
なお、本発明において、各「レンズ群」は、複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負、負、正、正のレンズ群を配置した構成、すなわち、前述した小型化および広角化に有利な負レンズ群先行の３群タイプの物体側にさらに負の固定群を１つ配置した構成を採り、第１レンズ群の最も物体側に広角化に有利な形状の負メニスカスレンズを配置することで、小型化とともにさらなる広角化を実現することが容易になる。また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群を固定群としているため、ビデオカメラ等に好適に使用可能である。さらに、本発明のズームレンズは、条件式（１）、（２）を満たすように構成することで、前玉径の大型化を防止しつつ、５倍程度の変倍比を得ることが容易になる。
【００１２】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群が、負のメニスカスレンズの１枚から構成されるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズから構成されるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されるようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明のズームレンズにおいては、第４レンズ群が、１枚の正レンズから構成されるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）を満たすことが好ましい。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
【００１７】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が１枚の正レンズを含むように構成してもよく、その場合は下記条件式（４）を満たすことが好ましい。
ν２ｐ＜２３ … （４）
ただし、
ν２ｐ：第２レンズ群の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【００１８】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が１枚の正レンズを含む場合、下記条件式（５）を満たすことが好ましい。
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ただし、
Ｎ２ｐ：第２レンズ群の前記正レンズのｄ線における屈折率
【００１９】
また、本発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズから構成されるようにしてもよい。その際に、第３レンズ群の最も像側の正レンズが、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００２０】
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（６）を満たすことが好ましい。
ν３ｐ＞６５ … （６）
ただし、
ν３ｐ：第３レンズ群の最も像側の正レンズのｄ線におけるアッベ数
【００２１】
なお、本明細書における各条件式の値は、ズームレンズの基準波長におけるものである。
【００２２】
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、物体側から順に、負の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を備え、第１レンズ群を固定群とし、第１レンズ群の構成を好適に設定し、条件式（１）、（２）を満たすように構成しているため、５倍程度の変倍比を有するとともに良好な光学性能を保持して小型かつ広角に構成され、ビデオカメラ等に好適なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す断面図であり、後述の実施例１のズームレンズに対応している。また、図２〜図８はそれぞれ、後述の実施例２〜実施例８のズームレンズの構成を示す断面図である。図１〜図８に示すズームレンズの基本的な構成は同様であり、図示方法も同様であるため、以下では主に図１を例にとって説明する。
【００２６】
本発明の実施形態にかかるズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、正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とを備えている。
【００２７】
このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍を行う際には、第１レンズ群Ｇ１は固定されており、少なくとも第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が光軸Ｚ方向に移動することにより行うようになされ、第２レンズ群Ｇ２が像側に凸形状の軌跡を描くように移動するように構成されている。
【００２８】
図１では、左側が物体側、右側が像側であり、上段に広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、下段に望遠端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、広角端から望遠端へ変倍するときの各レンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示している。なお、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２９】
また、図１では像面をＳｉｍとして図示している。例えばこのズームレンズを撮像装置に適用する際には、像面Ｓｉｍに撮像素子の撮像面が位置するように配置される。
【００３０】
ズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、最も像側のレンズと撮像面との間にカバーガラスや、プリズム、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの各種フィルタ等を配置することが好ましく、図１では、最も像側のレンズ群と像面Ｓｉｍとの間に、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。
【００３１】
本実施形態のズームレンズは、物体側から順に、負、負、正、正のパワーを有する第１、第２、第３、第４レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を備えている。すなわち、本実施形態のズームレンズは、特許文献１に記載されたような３群タイプのズームレンズの物体側に、変倍時に固定されている第１レンズ群Ｇ１を追加したものと同じパワー配置を採っている。
【００３２】
特許文献１に記載されたような負レンズ群先行の３群タイプのズームレンズは、非常にコンパクトに構成でき、さらに広角化しやすいという長所を有するが、最も物体側のレンズ群が移動する点がビデオカメラ用途としては好ましくなかった。
【００３３】
そこで、本実施形態では、固定群である第１レンズ群Ｇ１を設けて、室内における人物撮影等にも好適なビデオカメラ用のズームレンズを実現している。この第１レンズ群Ｇ１を最も物体側に配置することで、レンズ系のサイズが若干大きくなるものの、上記３群タイプよりも、広角端での収差補正効果が向上し、広角化や高変倍化に有利となる。
【００３４】
例えば、特許文献１に記載のズームレンズは６０度程度の画角で３倍程度の倍率であるが、本実施形態の第１レンズ群Ｇ１では後述の実施例に示すように、約７０〜８５度の画角で約５倍の倍率を実現することができる。このように、第１レンズ群Ｇ１の作用によって、従来多く提案されてきた正レンズ群先行の上記４群タイプでは実現が困難であった広い画角を実現することができる。
【００３５】
本実施形態のズームレンズの第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有するように構成される。このような形状の負メニスカスレンズを最も物体側に配置することで、広角化に有利となる。
【００３６】
具体的には例えば、本実施形態のズームレンズは図１に示す例のような構成を採ることができる。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズの負レンズＬ１１の１枚構成とすることができる。第１レンズ群Ｇ１を１枚構成とすることで、小型化に有利となる。
【００３７】
第２レンズ群Ｇ２は、例えば、物体側から順に、負レンズＬ２１、正レンズＬ２２からなる２枚構成とすることができる。
【００３８】
第３レンズ群Ｇ３は、例えば、２枚の正レンズと１枚の負レンズからなるように構成することができる。より詳しくは、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３の３枚のレンズからなるように構成してもよい。この場合は、最も像側の正レンズＬ３３が、少なくとも１面の非球面を有するように構成することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３が非球面レンズを有することで、全ズーム域において球面収差を良好に補正することができる。
【００３９】
第４レンズ群Ｇ４は、例えば、１枚の正レンズＬ４１からなるように構成することができる。
【００４０】
本実施形態のズームレンズは、下記条件式（１）、（２）を満たすように構成されている。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ２Ｇ：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：広角端から望遠端への変倍における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸Ｚ上の最小間隔
【００４１】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離の広角端におけるものと望遠端におけるものとの差と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離との比を規定している。条件式（１）は、前玉径（最も物体側のレンズの径）の大型化を防止しつつ、５倍程度の変倍比を得るための条件である。第２レンズ群Ｇ２が広角端において、より像側に位置し、望遠端において、より物体側に位置する場合、第１レンズ群Ｇ１の径が大きくなってしまう。したがって、条件式（１）の（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇの値が小さい方が前玉径を小さくするのには好ましい。しかし、条件式（１）を下回って、５倍程度の変倍比を得ようとすると、コマ収差や非点収差の補正が困難になってしまう。逆に条件式（１）の上限を上回ると、前玉径が大きくなってしまう。
【００４２】
条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸Ｚ上の最小間隔と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離の比を規定している。第１レンズ群Ｇ１や第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズを保持する保持部材等が干渉しないように構成するためには、条件式（２）の下限を上回る必要がある。条件式（２）の上限を上回ると、レンズ系の全長が長くなるとともに、前玉径が大きくなってしまう。
【００４３】
本実施形態のズームレンズは、上記構成に加え、さらに以下の条件式を満たすように構成することが好ましく、これにより、さらに良好な特性を得ることができる。なお、好ましい態様としては、以下の条件式のうちいずれか１つを満たすものでもよく、あるいは、任意の組み合わせを満たすものでもよい。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ν２ｐ＜２３ … （４）
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ν３ｐ＞６５ … （６）
０．７＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．３ … （７）
５．２＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜６．７ … （８）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
ν２ｐ：第２レンズ群Ｇ２が１枚の正レンズを含む場合、該正レンズのｄ線におけるアッベ数
Ｎ２ｐ：第２レンズ群Ｇ２が１枚の正レンズを含む場合、該正レンズのｄ線における屈折率
ν３ｐ：第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズが配される場合、該正レンズのｄ線におけるアッベ数
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
【００４４】
条件式（３）は、広角端における全系の焦点距離と最大像高の比を規定している。条件式（３）の下限を下回ると、前玉径が大型化してしまう。また、広角端における倍率色収差の補正が難しくなる。条件式（３）の上限を上回ると、レンズ系の全長が長くなり、レンズ系が大型化してしまう。このとき、広角端において第２レンズ群Ｇ２がより像側に近づきやすくなり、望遠端において第２レンズ群Ｇ２がより物体側に近づきやすくなり、前玉径が大型化してしまう。
【００４５】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２が正レンズを含む場合、該正レンズのアッベ数の好適な範囲を規定している。この条件式を満たすことで、第２レンズ群Ｇ２が含む正レンズが１枚のみであっても、色収差を良好に補正することが容易になる。条件式（４）の上限を上回るほどアッベ数が大きな材料を選択すると、第２レンズ群Ｇ２での色収差補正の効果が低くなり、５倍程度の高変倍化および高性能化を実現することが困難になる。
【００４６】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２が正レンズを含む場合、該正レンズの屈折率の好適な範囲を規定している。条件式（５）の下限を下回ると、変倍時のコマ収差の変動を抑えることが難しくなる。また、一般に、高屈折率の光学材料はアッベ数が小さいため、条件式（５）を満たすことで、条件式（４）を満たす場合と同様に、色収差補正の効果を得ることができる。
【００４７】
条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３中の最も像側の正レンズのアッベ数を規定している。条件式（６）を満たすことで、全ズーム域において、色収差を良好に抑えることができる。
【００４８】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比を規定しており、ディストーションの増大を防止しつつ、広角化を実現するための条件である。条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱くなり、広角化することが難しくなる。あるいは、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、広角端でのディストーションの補正が困難になる。条件式（７）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなるため、前玉径が大型化してしまう。
【００４９】
条件式（８）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（８）の｜ｆ１／ｆｗ｜の値が小さいほど、広角化には有利であるが、条件式（８）の下限を下回るほど、第１レンズ群Ｇ１のパワーを強くすると、ディストーションの補正が難しくなる。逆に、条件式（８）の上限を上回ると、広角化に不利となり、広角化しようとすれば、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり過ぎて、第２レンズ群Ｇ２の製造誤差や組立誤差に対する許容量が小さくなり、好ましくない。
【００５０】
本実施形態のズームレンズは、さらに以下の条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）、（５−１）、（６−１）を満足することがより好ましい。条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）、（５−１）、（６−１）それぞれを満たすことで、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）それぞれを満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．００ … （１−１）
０．０５＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．１ … （２−１）
１．２０＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６０ … （３−１）
ν２ｐ＜２１ … （４−１）
Ｎ２ｐ＞１．９０ … （５−１）
ν３ｐ＞７０ … （６−１）
【００５１】
また、本ズームレンズが例えば屋外等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置されるレンズには、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材料、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材料を用いることが好ましく、さらには堅く、割れにくい材料を用いることが好ましい。以上のことから最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
【００５２】
非球面形状が形成されるレンズの材料としては、プラスチックを用いることが好ましく、この場合には、非球面形状を精度良く作製することができるとともに、軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【００５３】
本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コート膜を施すようにしてもよい。
【００５４】
図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。実施例１〜８のズームレンズのレンズ断面図はそれぞれ図１〜図８に示したものである。
【００５６】
実施例１にかかるズームレンズの基本レンズデータを表１に、ズーム（変倍）に関するデータを表２に、非球面データを表３に示す。同様に、実施例２〜８にかかるズームレンズの基本レンズデータ、ズームに関するデータ、非球面データを表４〜表２４に示す。以下では、表中の記号の意味について、主に実施例１を例にとり説明するが、実施例２〜８のものについても基本的に同様である。
【００５７】
表１の基本レンズデータにおいて、Ｓｉは最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。なお、面間隔の最下欄は表中の最終面と像面Ｓｉｍとの面間隔を示している。また、基本レンズデータにおいて、Ｎｄｊは最も物体側のレンズを１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。なお、基本レンズデータには、開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には（開口絞り）と記載している。基本レンズデータの曲率半径の符号は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【００５８】
実施例１のズームレンズは、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動する。
【００５９】
表１の基本レンズデータにおいて、変倍時に間隔が変化する、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳｔの間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔、第４レンズ群Ｇ４と光学部材ＰＰの間隔に相当する面間隔の欄にはそれぞれ、Ｄ２（可変）、Ｄ６（可変）、Ｄ１２（可変）、Ｄ１４（可変）と記載している。
【００６０】
なお、実施例２、３、５、６のズームレンズは、実施例１のものと同様に、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動するが、実施例４、７のズームレンズは、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が移動する。したがって、実施例４、７の表では、変倍時に間隔が変化する面間隔をＤ２（可変）、Ｄ６（可変）、Ｄ１２（可変）としている。
【００６１】
表２のズームに関するデータには、広角端、望遠端における、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ．、全画角２ω、変倍に伴い変化する各面間隔Ｄ２、Ｄ６、Ｄ１２、Ｄ１４の値を示す。全画角２ωの単位は度である。
【００６２】
表１のＲｉおよびＤｉの単位、表２のｆ、Ｄ２、Ｄ６、Ｄ１２、Ｄ１４の単位としては、「ｍｍ」を用いることができるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
【００６３】
表１の基本レンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表３の非球面データには、非球面レンズであるレンズの符号と、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、ＲＡｍ（ｍ＝３、４、５、…１０）の値である。
【００６４】
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＲＡｍ・ｈｍ … （Ａ）
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、ＲＡｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…１０）
なお、表１のＲｉおよびＤｉの単位にｍｍを用いたときは、上記Ｚｄ、ｈの単位もｍｍとなる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
【表４】
【００６９】
【表５】
【００７０】
【表６】
【００７１】
【表７】
【００７２】
【表８】
【００７３】
【表９】
【００７４】
【表１０】
【００７５】
【表１１】
【００７６】
【表１２】
【００７７】
【表１３】
【００７８】
【表１４】
【００７９】
【表１５】
【００８０】
【表１６】
【００８１】
【表１７】
【００８２】
【表１８】
【００８３】
【表１９】
【００８４】
【表２０】
【００８５】
【表２１】
【００８６】
【表２２】
【００８７】
【表２３】
【００８８】
【表２４】
【００８９】
表２５に、実施例１〜８における条件式（１）〜（８）に対応する値を示す。表２５からわかるように、実施例１〜８のいずれも、条件式（１）〜（８）を満足している。
【００９０】
【表１９】
【００９１】
図９（Ａ）〜図９（Ｈ）に実施例１のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差の各収差図を示す。各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には波長４６０．０ｎｍ、波長６１５．０ｎｍについての収差も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００９２】
同様に、図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）、図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）、図１５（Ａ）〜図１５（Ｈ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）に、実施例２〜８のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差の各収差図を示す。
【００９３】
以上のデータから、実施例１〜８のズームレンズは、約５倍の倍率を有し、小型に構成され、広角端における全画角が６６〜７６度と広角であり、広角端でのＦナンバーが２．５程度と小さく、各収差が良好に補正され、広角端および望遠端ともに可視域において高い光学性能を有することがわかる。これらのズームレンズは、監視カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置に好適に使用することができる。
【００９４】
図１７に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態にかかるズームレンズ１を用いて構成したビデオカメラ１０の構成図を示す。なお、図１７では、ズームレンズ１が備える負の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の第３レンズ群Ｇ３、正の第４レンズ群Ｇ４を概略的に示している。
【００９５】
ビデオカメラ１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子４と、信号処理回路５とを備えている。フィルタ２はローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の機能を有する。撮像素子４はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子４としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いることができる。撮像素子４は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子４の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子４からの出力信号が信号処理回路５にて演算処理され、表示装置６に像が表示される。
【００９６】
なお、図１７には、１つの撮像素子４を用いた、いわゆる単板方式の撮像装置を図示しているが、本発明の撮像装置としては、ズームレンズ１と撮像素子４の間にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）等の各色に分ける色分解プリズムを挿入し、各色に対応する３つの撮像素子を用いた、いわゆる３板方式のものでもよい。
【００９７】
本発明の実施形態にかかるズームレンズは、前述した長所を有するため、本実施形態の撮像装置は、５倍程度の変倍比を有し、小型に構成可能であり、広い画角で高画質の映像を得ることができる。
【００９８】
なお、従来の３群タイプのズームレンズが沈胴方式のデジタルスチルカメラ用途として用いられる場合には、不使用時にコンパクトに収納できるように、レンズ群の移動はカムによってなされていたが、ビデオカメラ用途にそのままこの機構を採用すると、ズーム時の騒音が大きくなってしまう。ビデオカメラ用途の装置では、レンズ群はガイドバーに沿って電子的に移動させることが好ましく、これにより騒音を低減することができる。
【００９９】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｈ）は本発明の実施例１のズームレンズの各収差図
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）は本発明の実施例２のズームレンズの各収差図
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）は本発明の実施例３のズームレンズの各収差図
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）は本発明の実施例４のズームレンズの各収差図
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は本発明の実施例５のズームレンズの各収差図
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）は本発明の実施例６のズームレンズの各収差図
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｈ）は本発明の実施例７のズームレンズの各収差図
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）は本発明の実施例８のズームレンズの各収差図
【図１７】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【符号の説明】
【０１０１】
１ ズームレンズ
２ フィルタ
４ 撮像素子
５ 信号処理回路
６ 表示装置
１０ ビデオカメラ
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
ＰＰ 光学部材
Ｓｔ 開口絞り
Ｓｉｍ 像面
Ｚ 光軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ビデオカメラや電子スチルカメラ、監視カメラ等に好適に使用可能なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、民生用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズにおいて、１０倍以上の高変倍比を有し、Ｆナンバーが１．８位のものが多用されている。レンズタイプとしては、最も物体側に、変倍時に固定の正の屈折力を有する第１レンズ群を配置した４群タイプのズームレンズが多く提案されている。
【０００３】
従来知られているその他のレンズタイプのズームレンズとしては、例えば、特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１には、最も物体側に、負の屈折力を有する第１レンズ群を配置した３群タイプのズームレンズが記載されている。特許文献２には、最も物体側に、負の屈折力を有する第１レンズ群を配置した４群タイプのズームレンズが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−０７８５８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、ユーザーの要望が多様化し、高変倍比のズームレンズを要望する流れとは別に、５倍程度の変倍比を有し、コンパクト性や広い画角を重視したズームレンズに対する要望が高まってきている。
【０００５】
上記の正の第１レンズ群を有する４群タイプは、大口径比を確保しやすく、変倍に伴う口径比の変動も小さくできるが、小型化や広角化に適しているとはいえない。この４群タイプで広角化を図ろうとすると、第１レンズ群のレンズの有効径が非常に大きくなってしまうため、このタイプはもともと焦点距離をできるだけ望遠側に寄せた設計となっていることが多かった。そのため、このタイプのズームレンズで広い画角を撮影するには、ワイドコンバータ等の別レンズを追加装着せざるをえない場合が非常に多かった。
【０００６】
変倍比が小さくてもよい場合は、例えば、上記の特許文献１に記載されたような、負の第１レンズ群を有する３群タイプのズームレンズを採用することが考えられる。このレンズタイプは、小型化および広角化に有利なタイプである。しかし、特許文献１に記載されたズームレンズは、デジタルスチルカメラ用であることから、不使用時に沈胴してコンパクトに収納できるように、第１レンズ群が移動する構成となっている。一方、ビデオカメラ用途では、沈胴する必要はなく、むしろ、第１レンズ群が移動する構成は不適であり、最も物体側には、固定されたレンズ群か、固定された平板を配置することが好ましい。
【０００７】
特許文献２には、変倍時に固定の第１レンズ群を有するズームレンズが記載されているが、変倍比が３倍程度と小さすぎる。また、画角が６０度程度と小さく、広角化の要望を満たすものではない。特許文献２には、画角が７７度と広角化を図ったズームレンズも記載されているが、第１レンズ群が移動する構成であるため、ビデオカメラ用途には不適である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、５倍程度の変倍比を有し、良好な光学性能を保持して小型かつ広角に構成され、ビデオカメラ等に好適なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを備え、第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有し、広角端から望遠端への変倍の際には、第１レンズ群を固定するとともに、少なくとも第２レンズ群および第３レンズ群を光軸方向に移動させ、第２レンズ群が像側に凸形状の軌跡を描くように移動し、下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするものである。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズ群の最も像側の面から第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における第１レンズ群の最も像側の面から第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ２Ｇ：第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の最小間隔
【００１０】
なお、本発明において、各「レンズ群」は、複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負、負、正、正のレンズ群を配置した構成、すなわち、前述した小型化および広角化に有利な負レンズ群先行の３群タイプの物体側にさらに負の固定群を１つ配置した構成を採り、第１レンズ群の最も物体側に広角化に有利な形状の負メニスカスレンズを配置することで、小型化とともにさらなる広角化を実現することが容易になる。また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群を固定群としているため、ビデオカメラ等に好適に使用可能である。さらに、本発明のズームレンズは、条件式（１）、（２）を満たすように構成することで、前玉径の大型化を防止しつつ、５倍程度の変倍比を得ることが容易になる。
【００１２】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群が、負のメニスカスレンズの１枚から構成されるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚のレンズから構成されるようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されるようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明のズームレンズにおいては、第４レンズ群が、１枚の正レンズから構成されるようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）を満たすことが好ましい。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
【００１７】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が１枚の正レンズを含むように構成してもよく、その場合は下記条件式（４）を満たすことが好ましい。
ν２ｐ＜２３ … （４）
ただし、
ν２ｐ：第２レンズ群の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【００１８】
また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群が１枚の正レンズを含む場合、下記条件式（５）を満たすことが好ましい。
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ただし、
Ｎ２ｐ：第２レンズ群の前記正レンズのｄ線における屈折率
【００１９】
また、本発明のズームレンズにおいては、第３レンズ群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズから構成されるようにしてもよい。その際に、第３レンズ群の最も像側の正レンズが、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００２０】
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（６）を満たすことが好ましい。
ν３ｐ＞６５ … （６）
ただし、
ν３ｐ：第３レンズ群の最も像側の正レンズのｄ線におけるアッベ数
【００２１】
なお、本明細書における各条件式の値は、ズームレンズの基準波長におけるものである。
【００２２】
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、物体側から順に、負の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群を備え、第１レンズ群を固定群とし、第１レンズ群の構成を好適に設定し、条件式（１）、（２）を満たすように構成しているため、５倍程度の変倍比を有するとともに良好な光学性能を保持して小型かつ広角に構成され、ビデオカメラ等に好適なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す断面図であり、後述の実施例１のズームレンズに対応している。また、図２〜図８はそれぞれ、後述の実施例２〜実施例８のズームレンズの構成を示す断面図である。図１〜図８に示すズームレンズの基本的な構成は同様であり、図示方法も同様であるため、以下では主に図１を例にとって説明する。
【００２６】
本発明の実施形態にかかるズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、正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とを備えている。
【００２７】
このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍を行う際には、第１レンズ群Ｇ１は固定されており、少なくとも第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が光軸Ｚ方向に移動することにより行うようになされ、第２レンズ群Ｇ２が像側に凸形状の軌跡を描くように移動するように構成されている。
【００２８】
図１では、左側が物体側、右側が像側であり、上段に広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、下段に望遠端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、広角端から望遠端へ変倍するときの各レンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示している。なお、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２９】
また、図１では像面をＳｉｍとして図示している。例えばこのズームレンズを撮像装置に適用する際には、像面Ｓｉｍに撮像素子の撮像面が位置するように配置される。
【００３０】
ズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、最も像側のレンズと撮像面との間にカバーガラスや、プリズム、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの各種フィルタ等を配置することが好ましく、図１では、最も像側のレンズ群と像面Ｓｉｍとの間に、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。
【００３１】
本実施形態のズームレンズは、物体側から順に、負、負、正、正のパワーを有する第１、第２、第３、第４レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を備えている。すなわち、本実施形態のズームレンズは、特許文献１に記載されたような３群タイプのズームレンズの物体側に、変倍時に固定されている第１レンズ群Ｇ１を追加したものと同じパワー配置を採っている。
【００３２】
特許文献１に記載されたような負レンズ群先行の３群タイプのズームレンズは、非常にコンパクトに構成でき、さらに広角化しやすいという長所を有するが、最も物体側のレンズ群が移動する点がビデオカメラ用途としては好ましくなかった。
【００３３】
そこで、本実施形態では、固定群である第１レンズ群Ｇ１を設けて、室内における人物撮影等にも好適なビデオカメラ用のズームレンズを実現している。この第１レンズ群Ｇ１を最も物体側に配置することで、レンズ系のサイズが若干大きくなるものの、上記３群タイプよりも、広角端での収差補正効果が向上し、広角化や高変倍化に有利となる。
【００３４】
例えば、特許文献１に記載のズームレンズは６０度程度の画角で３倍程度の倍率であるが、本実施形態の第１レンズ群Ｇ１では後述の実施例に示すように、約７０〜８５度の画角で約５倍の倍率を実現することができる。このように、第１レンズ群Ｇ１の作用によって、従来多く提案されてきた正レンズ群先行の上記４群タイプでは実現が困難であった広い画角を実現することができる。
【００３５】
本実施形態のズームレンズの第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有するように構成される。このような形状の負メニスカスレンズを最も物体側に配置することで、広角化に有利となる。
【００３６】
具体的には例えば、本実施形態のズームレンズは図１に示す例のような構成を採ることができる。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズの負レンズＬ１１の１枚構成とすることができる。第１レンズ群Ｇ１を１枚構成とすることで、小型化に有利となる。
【００３７】
第２レンズ群Ｇ２は、例えば、物体側から順に、負レンズＬ２１、正レンズＬ２２からなる２枚構成とすることができる。
【００３８】
第３レンズ群Ｇ３は、例えば、２枚の正レンズと１枚の負レンズからなるように構成することができる。より詳しくは、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３の３枚のレンズからなるように構成してもよい。この場合は、最も像側の正レンズＬ３３が、少なくとも１面の非球面を有するように構成することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３が非球面レンズを有することで、全ズーム域において球面収差を良好に補正することができる。
【００３９】
第４レンズ群Ｇ４は、例えば、１枚の正レンズＬ４１からなるように構成することができる。
【００４０】
本実施形態のズームレンズは、下記条件式（１）、（２）を満たすように構成されている。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ２Ｇ：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：広角端から望遠端への変倍における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸Ｚ上の最小間隔
【００４１】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸Ｚ上の距離の広角端におけるものと望遠端におけるものとの差と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離との比を規定している。条件式（１）は、前玉径（最も物体側のレンズの径）の大型化を防止しつつ、５倍程度の変倍比を得るための条件である。第２レンズ群Ｇ２が広角端において、より像側に位置し、望遠端において、より物体側に位置する場合、第１レンズ群Ｇ１の径が大きくなってしまう。したがって、条件式（１）の（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇの値が小さい方が前玉径を小さくするのには好ましい。しかし、条件式（１）を下回って、５倍程度の変倍比を得ようとすると、コマ収差や非点収差の補正が困難になってしまう。逆に条件式（１）の上限を上回ると、前玉径が大きくなってしまう。
【００４２】
条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸Ｚ上の最小間隔と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸Ｚ上の距離の比を規定している。第１レンズ群Ｇ１や第２レンズ群Ｇ２を構成するレンズを保持する保持部材等が干渉しないように構成するためには、条件式（２）の下限を上回る必要がある。条件式（２）の上限を上回ると、レンズ系の全長が長くなるとともに、前玉径が大きくなってしまう。
【００４３】
本実施形態のズームレンズは、上記構成に加え、さらに以下の条件式を満たすように構成することが好ましく、これにより、さらに良好な特性を得ることができる。なお、好ましい態様としては、以下の条件式のうちいずれか１つを満たすものでもよく、あるいは、任意の組み合わせを満たすものでもよい。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ν２ｐ＜２３ … （４）
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ν３ｐ＞６５ … （６）
０．７＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１．３ … （７）
５．２＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜６．７ … （８）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
ν２ｐ：第２レンズ群Ｇ２が１枚の正レンズを含む場合、該正レンズのｄ線におけるアッベ数
Ｎ２ｐ：第２レンズ群Ｇ２が１枚の正レンズを含む場合、該正レンズのｄ線における屈折率
ν３ｐ：第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズが配される場合、該正レンズのｄ線におけるアッベ数
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
【００４４】
条件式（３）は、広角端における全系の焦点距離と最大像高の比を規定している。条件式（３）の下限を下回ると、前玉径が大型化してしまう。また、広角端における倍率色収差の補正が難しくなる。条件式（３）の上限を上回ると、レンズ系の全長が長くなり、レンズ系が大型化してしまう。このとき、広角端において第２レンズ群Ｇ２がより像側に近づきやすくなり、望遠端において第２レンズ群Ｇ２がより物体側に近づきやすくなり、前玉径が大型化してしまう。
【００４５】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２が正レンズを含む場合、該正レンズのアッベ数の好適な範囲を規定している。この条件式を満たすことで、第２レンズ群Ｇ２が含む正レンズが１枚のみであっても、色収差を良好に補正することが容易になる。条件式（４）の上限を上回るほどアッベ数が大きな材料を選択すると、第２レンズ群Ｇ２での色収差補正の効果が低くなり、５倍程度の高変倍化および高性能化を実現することが困難になる。
【００４６】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２が正レンズを含む場合、該正レンズの屈折率の好適な範囲を規定している。条件式（５）の下限を下回ると、変倍時のコマ収差の変動を抑えることが難しくなる。また、一般に、高屈折率の光学材料はアッベ数が小さいため、条件式（５）を満たすことで、条件式（４）を満たす場合と同様に、色収差補正の効果を得ることができる。
【００４７】
条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３中の最も像側の正レンズのアッベ数を規定している。条件式（６）を満たすことで、全ズーム域において、色収差を良好に抑えることができる。
【００４８】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比を規定しており、ディストーションの増大を防止しつつ、広角化を実現するための条件である。条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱くなり、広角化することが難しくなる。あるいは、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、広角端でのディストーションの補正が困難になる。条件式（７）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなるため、前玉径が大型化してしまう。
【００４９】
条件式（８）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（８）の｜ｆ１／ｆｗ｜の値が小さいほど、広角化には有利であるが、条件式（８）の下限を下回るほど、第１レンズ群Ｇ１のパワーを強くすると、ディストーションの補正が難しくなる。逆に、条件式（８）の上限を上回ると、広角化に不利となり、広角化しようとすれば、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり過ぎて、第２レンズ群Ｇ２の製造誤差や組立誤差に対する許容量が小さくなり、好ましくない。
【００５０】
本実施形態のズームレンズは、さらに以下の条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）、（５−１）、（６−１）を満足することがより好ましい。条件式（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）、（５−１）、（６−１）それぞれを満たすことで、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）それぞれを満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．００ … （１−１）
０．０５＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．１ … （２−１）
１．２０＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６０ … （３−１）
ν２ｐ＜２１ … （４−１）
Ｎ２ｐ＞１．９０ … （５−１）
ν３ｐ＞７０ … （６−１）
【００５１】
また、本ズームレンズが例えば屋外等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置されるレンズには、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材料、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材料を用いることが好ましく、さらには堅く、割れにくい材料を用いることが好ましい。以上のことから最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
【００５２】
非球面形状が形成されるレンズの材料としては、プラスチックを用いることが好ましく、この場合には、非球面形状を精度良く作製することができるとともに、軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
【００５３】
本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コート膜を施すようにしてもよい。
【００５４】
図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。実施例１〜８のズームレンズのレンズ断面図はそれぞれ図１〜図８に示したものである。
【００５６】
実施例１にかかるズームレンズの基本レンズデータを表１に、ズーム（変倍）に関するデータを表２に、非球面データを表３に示す。同様に、実施例２〜８にかかるズームレンズの基本レンズデータ、ズームに関するデータ、非球面データを表４〜表２４に示す。以下では、表中の記号の意味について、主に実施例１を例にとり説明するが、実施例２〜８のものについても基本的に同様である。
【００５７】
表１の基本レンズデータにおいて、Ｓｉは最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。なお、面間隔の最下欄は表中の最終面と像面Ｓｉｍとの面間隔を示している。また、基本レンズデータにおいて、Ｎｄｊは最も物体側のレンズを１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。なお、基本レンズデータには、開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には（開口絞り）と記載している。基本レンズデータの曲率半径の符号は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【００５８】
実施例１のズームレンズは、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動する。
【００５９】
表１の基本レンズデータにおいて、変倍時に間隔が変化する、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳｔの間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔、第４レンズ群Ｇ４と光学部材ＰＰの間隔に相当する面間隔の欄にはそれぞれ、Ｄ２（可変）、Ｄ６（可変）、Ｄ１２（可変）、Ｄ１４（可変）と記載している。
【００６０】
なお、実施例２、３、５、６のズームレンズは、実施例１のものと同様に、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動するが、実施例４、７のズームレンズは、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が移動する。したがって、実施例４、７の表では、変倍時に間隔が変化する面間隔をＤ２（可変）、Ｄ６（可変）、Ｄ１２（可変）としている。
【００６１】
表２のズームに関するデータには、広角端、望遠端における、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ．、全画角２ω、変倍に伴い変化する各面間隔Ｄ２、Ｄ６、Ｄ１２、Ｄ１４の値を示す。全画角２ωの単位は度である。
【００６２】
表１のＲｉおよびＤｉの単位、表２のｆ、Ｄ２、Ｄ６、Ｄ１２、Ｄ１４の単位としては、「ｍｍ」を用いることができるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
【００６３】
表１の基本レンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表３の非球面データには、非球面レンズであるレンズの符号と、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、ＲＡｍ（ｍ＝３、４、５、…１０）の値である。
【００６４】
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＲＡｍ・ｈｍ … （Ａ）
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、ＲＡｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…１０）
なお、表１のＲｉおよびＤｉの単位にｍｍを用いたときは、上記Ｚｄ、ｈの単位もｍｍとなる。
【００６５】
【表１】
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【００６８】
【表４】
【００６９】
【表５】
【００７０】
【表６】
【００７１】
【表７】
【００７２】
【表８】
【００７３】
【表９】
【００７４】
【表１０】
【００７５】
【表１１】
【００７６】
【表１２】
【００７７】
【表１３】
【００７８】
【表１４】
【００７９】
【表１５】
【００８０】
【表１６】
【００８１】
【表１７】
【００８２】
【表１８】
【００８３】
【表１９】
【００８４】
【表２０】
【００８５】
【表２１】
【００８６】
【表２２】
【００８７】
【表２３】
【００８８】
【表２４】
【００８９】
表２５に、実施例１〜８における条件式（１）〜（８）に対応する値を示す。表２５からわかるように、実施例１〜８のいずれも、条件式（１）〜（８）を満足している。
【００９０】
【表１９】
【００９１】
図９（Ａ）〜図９（Ｈ）に実施例１のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差の各収差図を示す。各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には波長４６０．０ｎｍ、波長６１５．０ｎｍについての収差も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００９２】
同様に、図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）、図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）、図１５（Ａ）〜図１５（Ｈ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）に、実施例２〜８のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差の各収差図を示す。
【００９３】
以上のデータから、実施例１〜８のズームレンズは、約５倍の倍率を有し、小型に構成され、広角端における全画角が６６〜７６度と広角であり、広角端でのＦナンバーが２．５程度と小さく、各収差が良好に補正され、広角端および望遠端ともに可視域において高い光学性能を有することがわかる。これらのズームレンズは、監視カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置に好適に使用することができる。
【００９４】
図１７に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態にかかるズームレンズ１を用いて構成したビデオカメラ１０の構成図を示す。なお、図１７では、ズームレンズ１が備える負の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の第３レンズ群Ｇ３、正の第４レンズ群Ｇ４を概略的に示している。
【００９５】
ビデオカメラ１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子４と、信号処理回路５とを備えている。フィルタ２はローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の機能を有する。撮像素子４はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子４としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いることができる。撮像素子４は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子４の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子４からの出力信号が信号処理回路５にて演算処理され、表示装置６に像が表示される。
【００９６】
なお、図１７には、１つの撮像素子４を用いた、いわゆる単板方式の撮像装置を図示しているが、本発明の撮像装置としては、ズームレンズ１と撮像素子４の間にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）等の各色に分ける色分解プリズムを挿入し、各色に対応する３つの撮像素子を用いた、いわゆる３板方式のものでもよい。
【００９７】
本発明の実施形態にかかるズームレンズは、前述した長所を有するため、本実施形態の撮像装置は、５倍程度の変倍比を有し、小型に構成可能であり、広い画角で高画質の映像を得ることができる。
【００９８】
なお、従来の３群タイプのズームレンズが沈胴方式のデジタルスチルカメラ用途として用いられる場合には、不使用時にコンパクトに収納できるように、レンズ群の移動はカムによってなされていたが、ビデオカメラ用途にそのままこの機構を採用すると、ズーム時の騒音が大きくなってしまう。ビデオカメラ用途の装置では、レンズ群はガイドバーに沿って電子的に移動させることが好ましく、これにより騒音を低減することができる。
【００９９】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｈ）は本発明の実施例１のズームレンズの各収差図
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）は本発明の実施例２のズームレンズの各収差図
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）は本発明の実施例３のズームレンズの各収差図
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）は本発明の実施例４のズームレンズの各収差図
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は本発明の実施例５のズームレンズの各収差図
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）は本発明の実施例６のズームレンズの各収差図
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｈ）は本発明の実施例７のズームレンズの各収差図
【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｈ）は本発明の実施例８のズームレンズの各収差図
【図１７】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【符号の説明】
【０１０１】
１ ズームレンズ
２ フィルタ
４ 撮像素子
５ 信号処理回路
６ 表示装置
１０ ビデオカメラ
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
ＰＰ 光学部材
Ｓｔ 開口絞り
Ｓｉｍ 像面
Ｚ 光軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有し、
広角端から望遠端への変倍の際には、前記第１レンズ群を固定するとともに、少なくとも前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第２レンズ群が像側に凸形状の軌跡を描くように移動し、
下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における前記第１レンズ群の最も像側の面から前記第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における前記第１レンズ群の最も像側の面から前記第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ２Ｇ：前記第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：広角端から望遠端への変倍における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の最小間隔
【請求項２】
前記第１レンズ群が、前記負のメニスカスレンズの１枚から構成されることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群が、１枚の正レンズから構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
下記条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
【請求項７】
前記第２レンズ群が１枚の正レンズを含み、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ν２ｐ＜２３ … （４）
ただし、
ν２ｐ：前記第２レンズ群の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【請求項８】
前記第２レンズ群が１枚の正レンズを含み、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ただし、
Ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の前記正レンズのｄ線における屈折率
【請求項９】
前記第３レンズ群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚から構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第３レンズ群の最も像側の前記正レンズが、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
下記条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項９または１０に記載のズームレンズ。
ν３ｐ＞６５ … （６）
ただし、
ν３ｐ：前記第３レンズ群の最も像側の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズを有し、
広角端から望遠端への変倍の際には、前記第１レンズ群を固定するとともに、少なくとも前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸方向に移動させ、前記第２レンズ群が像側に凸形状の軌跡を描くように移動し、
下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
−０．３０＜（Ｄ１２ｗ−Ｄ１２ｔ）／Ｄ２Ｇ＜１．１０ … （１）
０．０３＜Ｄ１２ｍｉｎ／Ｄ２Ｇ＜１．２ … （２）
ただし、
Ｄ１２ｗ：広角端における前記第１レンズ群の最も像側の面から前記第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｔ：望遠端における前記第１レンズ群の最も像側の面から前記第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離
Ｄ２Ｇ：前記第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離
Ｄ１２ｍｉｎ：広角端から望遠端への変倍における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の最小間隔
【請求項２】
前記第１レンズ群が、前記負のメニスカスレンズの１枚から構成されることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、正レンズの２枚から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群が、１枚の正レンズから構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
下記条件式（３）を満たすことを特徴とする請求項請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．１５＜ｆｗ／ＩＨ＜１．６５ … （３）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ＩＨ：最大像高
【請求項７】
前記第２レンズ群が１枚の正レンズを含み、下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ν２ｐ＜２３ … （４）
ただし、
ν２ｐ：前記第２レンズ群の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【請求項８】
前記第２レンズ群が１枚の正レンズを含み、下記条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
Ｎ２ｐ＞１．８５ … （５）
ただし、
Ｎ２ｐ：前記第２レンズ群の前記正レンズのｄ線における屈折率
【請求項９】
前記第３レンズ群が、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚から構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第３レンズ群の最も像側の前記正レンズが、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
下記条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項９または１０に記載のズームレンズ。
ν３ｐ＞６５ … （６）
ただし、
ν３ｐ：前記第３レンズ群の最も像側の前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１０７６５３（Ｐ２０１０−１０７６５３Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８３２０（Ｐ２００８−２７８３２０）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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