(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎ、
前記第１レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔１〕  ４０＞νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＞２３
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐ、
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔４〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐおよび
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎが、
下記条件式〔４〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
をさらに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。
【請求項４】
前記第１レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることを特徴とする請求項１〜請求項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２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
撮像用光学系として、請求項１〜請求項５のいずれか１項のズームレンズを用いることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記ズームレンズの収納時に、前記第３レンズ群をレンズ光軸から退避させる構成としたことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子等の撮像素子を用いて被写体の画像データを取得する撮像装置に適するズームレンズに係り、特に、動画を撮像するビデオカメラおよび静止画を撮像する電子スティルカメラ等に好適な小型のズームレンズおよびそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、普及の著しいディジタルカメラは、さらなる高性能化および小型化が要求されており、撮影レンズとして用いられるズームレンズにも高性能化と小型化の両立が求められている。
ズームレンズの小型化の面においては、まず、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要であり、また各レンズ群の厚みを短縮して収納時の全長を抑えることも小型化を実現するための重要な要素である。一方、ズームレンズの高性能化においては、ハイエンドのディジタルカメラへの適用を考えると、少なくとも５００万〜１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
さらに、撮影レンズの広角化を望むユーザも多く、ズームレンズの広角端の半画角は３８度以上であることが望ましい。半画角３８度は、３５ｍｍ（いわゆるライカ判）フィルム用銀塩カメラ換算の焦点距離で２８ｍｍに相当する。
広角化や大口径化に適したズームレンズのタイプとして良く知られているものに、物体側から、順次、負の焦点距離を持つ第１レンズ群と、正の焦点距離を持つ第２レンズ群と、正の焦点距離を持つ第３レンズ群とを配置したものが広く知られている。このような負−正−正の３群構成のレンズタイプを有するズームレンズの例が、特許文献１（特開２００８−１５４３３号）、特許文献２（特開２００９−２０３３７号）および特許文献３（特開２００９−１６９４１４号）等に開示されている。
【０００３】
特許文献１（特開２００８−１５４３３号）に開示されたものは、負−正−正の３群構成のズームレンズであり、具体的な構成例では、広角端での半画角が３９度程度と広角であるが、変倍比は４倍に満たない。また、特許文献２（特開２００９−２０３３７号）に開示されたものも、負−正−正の３群構成のズームレンズであり、具体的な構成例では、広角端での半画角が約３９度程度と広角であるが、やはり変倍比は４倍に満たない。そして、特許文献３（特開２００９−１６９４１４号）に開示されたものも、負−正−正の３群構成のズームレンズであって、具体的な構成例では、変倍比が４．６倍程度であるが、広角端での半画角が約３３度程度に過ぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１（特開２００８−１５４３３号）に開示された負−正−正の３群構成のズームレンズにおいては、広角端での半画角こそ３９度程度と広角であるが、変倍比は４倍に満たない。また、特許文献２（特開２００９−２０３３７号）に開示された負−正−正の３群構成のズームレンズにおいては、広角端での半画角こそ約３９度程度と広角であるが、やはり変倍比は４倍に満たない。そして、特許文献３（特開２００９−１６９４１４号）に開示された負−正−正の３群構成のズームレンズにおいては、変倍比こそ４．６倍程度であるが、広角端での半画角が約３３度程度に過ぎない。
すなわち、特許文献１（特開２００８−１５４３３号）、特許文献２（特開２００９−２０３３７号）および特許文献３（特開２００９−１６９４１４号）のいずれに開示された構成も、広画角化および小型化を達成し、しかも高変倍比で、収差等が少ないズームレンズという要望を充分に満たすものではなく、高性能のディジタルカメラ等に撮像光学系として用いるためのズームレンズの仕様としては不充分である。そこで、小型で、しかも広画角化を達成することができ、さらに高変倍比で、収差等が少なく高解像度が得られる高性能のズームレンズが求められている。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、広角端における半画角が３８度以上の広画角、５倍程度の高い変倍比、そして収差等が少なく５００万〜１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現し得るズームレンズを提供することを目的とし、さらにはそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる小型で且つ高性能の撮像装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズにおいて、特に、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差、特に色収差を充分に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
【０００６】
本発明の請求項２の目的は、光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズにおいて、特に、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも各収差、特に色収差を良好に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、色収差をより効果的に補正することを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、さらに歪曲収差をより効果的に補正することを可能とするズームレンズを提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項５の目的は、特に、高変倍化しても、球面収差および像面湾曲等をより適切に補正することを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差を充分に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることが可能なズームレンズを用いる小型で高性能な撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、よりコンパクト性を向上し、材料の消費量を削減することを可能とする撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載した本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎ、
前記第１レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔１〕  ４０＞νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＞２３
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載した本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐ、
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔４〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１のズームレンズであって、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐおよび
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎが、
下記条件式〔４〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
をさらに満足することを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項４のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る撮像装置は、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項５のいずれか１項のズームレンズを用いることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項６の撮像装置であって、
前記ズームレンズの収納時に、前記第３レンズ群をレンズ光軸から退避させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、広角端における半画角が３８度以上の広画角、５倍程度の高い変倍比、そして収差等が少なく５００万〜１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現し得るズームレンズおよびそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる小型で且つ高性能の撮像装置を提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のズームレンズによれば、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎ、
前記第１レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔１〕  ４０＞νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＞２３
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することにより、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズにおいて、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差、特に、色収差を一層効果的に且つ適切に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることが可能となる。
【００１３】
本発明の請求項２のズームレンズによれば、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐ、
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔４〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足することにより、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズにおいて、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差、特に、色収差を一層効果的に且つ適切に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項３のズームレンズによれば、請求項１のズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐおよび
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎが、
下記条件式〔４〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
をさらに満足することにより、
特に、色収差をより効果的に補正することが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項４のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることにより、
特に、さらに歪曲収差をより効果的に補正することが可能となる。
本発明の請求項５のズームレンズによれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群は、少なくとも２面の非球面を有してなることにより、
特に、高変倍化しても、球面収差および像面湾曲等をより適切に補正することが可能となる。
本発明の請求項６の撮像装置によれば、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項５のいずれか１項のズームレンズを用いることにより、
特に、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差を充分に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることが可能なズームレンズを用いる小型で高性能な撮像装置とすることができる。
本発明の請求項７の撮像装置によれば、請求項６の撮像装置において、
前記ズームレンズの収納時に、前記第３レンズ群をレンズ光軸から退避させることにより、
特に、よりコンパクト性を向上し、材料の消費量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図２】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図４】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図５】本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図６】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図７】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図８】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図９】本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１０】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、（ａ）は本発明に係る結像レンズを用いて構成した撮像レンズがディジタルカメラのボディー内に沈胴埋没している状態、（ｂ）は撮像レンズがディジタルカメラのボディーから突出している状態をそれぞれ示している。
【図１４】図１３のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図１５】図１３および図１４のディジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズおよび撮像装置を詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。第１の実施の形態〜第３の実施の形態は、それぞれ具体的な実施例１〜実施例３に、それぞれ対応しているものである。
本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズは、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎ、
前記第１レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔１〕  ４０＞νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＞２３
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足するものである（請求項１に対応する）。
【００１８】
条件式〔１〕は、第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎと、第１レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐの差の範囲を規定している。アッベ数νｄ１ｎとアッベ数νｄ１ｐの差が、下限である２３以下となると、条件式〔２〕および条件式〔３〕に示したように、広角端での半画角ωｗが３８ｄｅｇを超え、且つ４倍を超え７倍未満の変倍比ｆｔ／ｆｗを３群ズームで実現する場合、各収差、特に色収差を補正しきれなくなるという問題がある。このため、第１レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｎと正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ１ｐの差を２３より大きくすることで色収差を良好に補正することができる。また、アッベ数νｄ１ｎとアッベ数νｄ１ｐの差が、４０以上となると、各ズームポジションで色収差をバランスよく補正することができなくなる。
条件式〔５〕は、第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐと第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎの差の範囲を規定している。アッベ数νｄ２ｃｐとアッベ数νｄ２ｃｎの差が、下限である４１．１以下となると、各収差、特に色収差を補正しきれないという問題がある。また、アッベ数νｄ２ｃｐとアッベ数νｄ２ｃｎの差が、６０以上となると、各ズームポジションで色収差をバランスよく補正することができなくなる。
【００１９】
また、本発明の他の一つの実施の形態に係るズームレンズは、
光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを配置するとともに、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に開口絞りを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次小さくなり、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が漸次大きくなるズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から、順次、負レンズと、正レンズとを配置し、
前記第２レンズ群は、物体側から、順次、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置し、そして、
前記第３レンズ群は、正レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐ、
前記第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎ、
前記第２レンズ群に少なくとも１つの接合レンズを有して構成し、
前記第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐおよび
前記第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎが、
広角端における全系の焦点距離ｆｗ、
望遠端における全系の焦点距離ｆｔおよび
広角端における半画角ωｗが、
下記条件式〔４〕、〔２〕、〔３〕、〔５〕：
〔４〕  ５０＞νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＞３５
〔２〕  ７＞ｆｔ／ｆｗ＞４
〔３〕  ωｗ＞３８ｄｅｇ
〔５〕  ６０＞νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ≧４１．１
を満足するものである（請求項２に対応する）。
【００２０】
条件式〔４〕は、第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐと、第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎの差の範囲を規定している。第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐと、第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎの差が、下限である３５以下となると、条件式〔２〕および条件式〔３〕に示したように、広角端での半画角ωｗが３８ｄｅｇを超え、且つ４倍を超え７倍未満の変倍比ｆｔ／ｆｗを３群ズームで実現する場合、各収差、特に色収差を補正しきれなくなるという問題がある。このため、第２レンズ群の正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値νｄａｖｅ２ｐと、第２レンズ群の負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｎの差を３５より大きくすることで色収差を良好に補正することができる。また、この平均アッベ数νｄａｖｅ２ｐとアッベ数νｄ２ｎの差が、５０以上となると、各ズームポジションで色収差をバランスよく補正することができなくなる。
本発明のその他の一つの実施の形態に係るズームレンズは、上述した実施の形態の全ての条件、すなわち条件式〔１〕〜条件式〔４〕を全て満足するものである（請求項３に対応する）。このようなズームレンズは、広角端での半画角ωｗが３８ｄｅｇを超え、且つ４倍を超え７倍未満の変倍比ｆｔ／ｆｗを３群ズームで実現する場合における色収差等の補正にさらに有利になる。
【００２１】
条件式〔５〕は、第２レンズ群の接合レンズの正レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｐと第２レンズ群の接合レンズの負レンズのｄ線におけるアッベ数νｄ２ｃｎの差の範囲を規定している。アッベ数νｄ２ｃｐとアッベ数νｄ２ｃｎの差が、下限である４１．１以下となると、各収差、特に色収差を補正しきれないという問題がある。また、アッベ数νｄ２ｃｐとアッベ数νｄ２ｃｎの差が、６０以上となると、各ズームポジションで色収差をバランスよく補正することができなくなる。
【００２２】
本発明のさらに他の一つの実施の形態に係るズームレンズは、上述した実施の形態のいずれか一つにおいて、前記第１レンズ群が、少なくとも２面の非球面を有している（請求項４に対応する）。
第１レンズ群に、非球面を２面配置することによって、広角端での半画角が３８ｄｅｇ以上に広角化した場合に発生し易い歪曲収差を良好に補正することができる。後述する本発明の具体的な実施例においても、広角端における歪曲収差は５％程度であり、画像処理による歪曲収差補正等を行う必要がない程度に良好に補正されている。
本発明のさらに他の一つの実施の形態に係るズームレンズは、上述した実施の形態のいずれか一つにおいて、前記第２レンズ群が、少なくとも２面の非球面を有している（請求項５に対応する）。
第２レンズ群に、非球面を２面配置することによって、高変倍化した際にも、球面収差や、像面湾曲等をバランスよく補正することができる。
本発明の他の一つの実施の形態に係る撮像装置は、上述した実施の形態のいずれか一つのズームレンズを用いて撮像用光学系を構成する（請求項６に対応する）。
このような撮像装置は、上述した各実施の形態のように、小型で、４倍を超える変倍比および広角端にて半画角３８度以上の広角化を達成し、しかも収差を充分に補正して、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応する解像力を実現する高性能を得ることが可能なズームレンズを撮像用光学系として用いることで、小型でしかも高性能を得ることができる。
【００２３】
本発明の他の一つの実施の形態に係る撮像装置は、上述した実施の形態の撮像装置において、前記ズームレンズの収納時に、前記第３レンズ群をレンズ光軸から退避させる構成とする（請求項７に対応する）。
このような構成とした撮像装置は、上述したズームレンズの収納時に、さらに第３レンズ群をレンズ光軸から退避させることで、撮像装置をよりコンパクトに構成することができ、材料の消費量をも低減することができる。
このような本発明の構成によって、新規なズームレンズおよび撮像装置を実現することができる。以下に詳述する具体的な実施例に示すように、本発明に係るズームレンズは、小型で、広角端における半画角が３８度以上の広画角および５倍程度の高い変倍比を有し、しかも収差が充分に補正され、５００万画素〜１０００万画素を超える受光素子に対応することが可能である。また、このようなズームレンズを撮像用光学系として用いることにより小型で性能良好なディジタルカメラ等の撮像装置を実現することができる。
【実施例１】
【００２４】
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例１〜実施例３は、本発明の第１〜第３の実施の形態に係るズームレンズの数値例による具体的な構成の実施例である。
実施例１〜実施例３において、第３レンズ群の像面側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタや、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤイメージセンサ等の受光撮像素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したもので、等価的な透明平行平板として示しており、ここではフィルタ等ＦＴと称することにする。また、長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「ｍｍ」である。
また、実施例１〜実施例３において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成と、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成とがあるが、それらのいずれを用いても良い。
実施例１〜実施例３における収差は、充分に補正されており、５００万画素〜１，０００万画素またはそれ以上の画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明に従ってズームレンズを構成することによって、充分な小型化を達成しながら、広角端における半画角が３８度以上の広画角および５倍程度の高い変倍比を達成して、しかも非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例１〜実施例３より明らかである。
実施例１〜実施例３に共通な記号の意味は、次の通りである。
【００２５】
ｆ：光学系全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ（Ｆ値）
ω：半画角（度）
Ｒ：曲率半径（非球面については近軸曲率半径）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面係数
Ａ６：６次の非球面係数
Ａ８：８次の非球面係数
Ａ１０：１０次の非球面係数
Ａ１２：１２次の非球面係数
Ａ１４：１４次の非球面係数
ここで用いられる非球面形状は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨ、そして円錐定数をＫとし、上記各次数の非球面係数を用い、Ｘを光軸方向における非球面量として、次の式〔６〕で定義され、近軸曲率半径および円錐定数、並びに非球面係数を与えて形状を特定する。
【００２６】
【数１】
0005626647.tif 000002
【００２７】
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端（ＷＩＤＥ）における模式的断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離（ＭＥＡＮ）における模式的断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端（ＴＥＬＥ）における模式的断面図である。なお、実施例１のレンズ群配置を示す図１において、図示左側が物体側である。
図１に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、そして正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。この場合、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置し、第２レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５および第６レンズＬ６を配置し、第３レンズ群Ｇ３は、第７レンズＬ７を有している。
【００２８】
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作する。図１には、各光学面の面番号も示している。なお、図１における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が漸次減小し、そして第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が漸次増大する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、像面側に強い凹面を向けた両凹形状を有し、その両面を非球面として形成した負レンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する正レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。
開口絞りＡＤは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に介挿配置しており、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作するように支持している。
【００２９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その物体側の面を非球面として形成した正メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する正レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する負レンズからなる第５レンズＬ５と、そして物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その物体側の面を非球面として形成した正レンズからなる第６レンズＬ６とを配している。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その両面を非球面として形成した正メニスカスレンズからなる第７レンズＬ７のみからなっている。
第３レンズ群Ｇ３の像面側には、この場合、２枚の平行平板からなるフィルタ等ＦＴを配置しており、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動するように構成している。
【００３０】
この場合、図１に示すように、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は、像面側に凸となる軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、像面側から物体側へほぼ単調に移動し、そして第３レンズ群Ｇ３は、ほとんど移動しない。
この場合、図１に示すように、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は、像面側に凸となる軌跡を描いて移動し、そして第２レンズ群Ｇ２は、像面側から物体側へ単調に移動する。
この実施例１においては、全光学系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．３３〜２０．５８，Ｆ＝２．９３〜５．９９およびω＝４３．７〜１０．５の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００３１】
【表１】
0005626647.tif 000003
【００３２】
表１において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表１においては、「＊」が付された第１面、第２面、第６面、第１１面、第１３面および第１４面の各光学面が非球面であり、式〔６〕における各非球面のパラメータは次の通りである。
非球面パラメータ
第１面
Ｋ＝０
Ａ４＝２．０７５８１×１０−４
Ａ６＝−３．６０９５０×１０−６
Ａ８＝３．１６９６２×１０−８
Ａ１０＝−１．０９２２４×１０−１０
Ａ１２＝１．９０４１２×１０−１４
Ａ１４＝０
【００３３】
第２面
Ｋ＝−９．１９３７０×１０−１
Ａ４＝３．０６２４４×１０−４
Ａ６＝２．５９８８８×１０−６
Ａ８＝−１．４１３２８×１０−７
Ａ１０＝１．７２７０５×１０−９
Ａ１２＝０
Ａ１４＝０
第６面
Ｋ＝−９．０６８５０×１０−１
Ａ４＝１．５８８３４×１０−４
Ａ６＝２．１１１１３×１０−６
Ａ８＝−５．２３５９５×１０−８
Ａ１０＝０
Ａ１２＝０
Ａ１４＝０
【００３４】
第１１面
Ｋ＝０
Ａ４＝−２．３４４５８×１０−４
Ａ６＝１．０８１７８×１０−７
Ａ８＝２．７３８９８×１０−９
Ａ１０＝７．６８５７３×１０−１０
Ａ１２＝０
Ａ１４＝０
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．３６３６６×１０−３
Ａ６＝−３．７４８２６×１０−５
Ａ８＝−２．０７４４８×１０−８
Ａ１０＝−８．２７０９３×１０−８
Ａ１２＝０
Ａ１４＝０
【００３５】
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．８４９０１×１０−３
Ａ６＝−５．７３０６６×１０−５
Ａ８＝２．７７９９５×１０−７
Ａ１０＝０
Ａ１２＝０
Ａ１４＝０
第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＡ、そして（開口絞りＡＤと一体的に動作する）第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢは、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００３６】
【表２】
0005626647.tif 000004
【００３７】
この場合、条件式〔１〕〜条件式〔５〕に対応する値は、次の通りとなり、それぞれ条件式〔１〕〜条件式〔５〕を満足している。
〔１〕  νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＝３４．２８
〔２〕  ｆｔ／ｆｗ＝４．７５
〔３〕  ωｗ＝４３．８ｄｅｇ
〔４〕  νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＝４６．４
〔５〕  νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ＝４７．５
また、図２、図３および図４に、それぞれ、実施例１の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例２】
【００３８】
図５は、本発明の実施例２に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端すなわち広角端（ＷＩＤＥ）における模式的断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離（ＭＥＡＮ）における模式的断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端（ＴＥＬＥ）における模式的断面図である。なお、実施例２のレンズ群配置を示す図５においても、図示左側が物体側である。
図５に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、そして正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。この場合、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置し、第２レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５および第６レンズＬ６を配置し、第３レンズ群Ｇ３は、第７レンズＬ７を有している。
【００３９】
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作する。図５には、各光学面の面番号も示している。なお、図５における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が漸次減小し、そして第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が漸次増大する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状を有し、その像面側の面を非球面として形成した負レンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その像面側の面を非球面として形成した正レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。
開口絞りＡＤは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に介挿配置しており、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作するように支持している。
【００４０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する正レンズからなる第３レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その物体側の面を非球面として形成した正レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状を有する負レンズからなる第５レンズＬ５と、そして像面側に強い凸面を向けた両凸形状を有し、その像面側の面を非球面として形成した正レンズからなる第６レンズＬ６とを配している。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その像面側の面を非球面として形成した正レンズからなる第７レンズＬ７のみからなっている。
第３レンズ群Ｇ３の像面側には、この場合も、２枚の平行平板からなるフィルタ等ＦＴを配置しており、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動するように構成している。
この場合、図５に示すように、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は、像面側に凸となる軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、像面側から物体側へほぼ単調に移動し、そして第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像面側へほぼ単調に移動する。
この実施例２においては、全光学系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝４．３３〜２０．５８，Ｆ＝２．９〜６．２およびω＝４３．８〜１０．５の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００４１】
【表３】
0005626647.tif 000005
【００４２】
先に述べたように、表３において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、表３においては、「＊」が付された第２面、第４面、第８面、第１２面および第１４面の各光学面が非球面であり、式〔６〕における各非球面のパラメータは次の通りである。
非球面パラメータ
第２面
Ｋ＝−６．７３６２０×１０−１
Ａ４＝１．５２５５０×１０−４
Ａ６＝−１．７３０５０×１０−６
Ａ８＝４．０７９２３×１０−８
Ａ１０＝−１．６５８９２×１０−９
Ａ１２＝７．７０６９５×１０−１１
Ａ１４＝−８．３４９４５×１０−１３
【００４３】
第４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−８．４４０５０×１０−５
Ａ６＝９．２６５４５×１０−７
Ａ８＝２．９６０５８×１０−８
Ａ１０＝−３．２１７８６×１０−９
Ａ１２＝６．５４５５７×１０−１１
Ａ１４＝−６．２０５０６×１０−１３
第８面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．８０９９７×１０−４
Ａ６＝８．３４８３１×１０−６
Ａ８＝−３．８３６０４×１０−６
Ａ１０＝２．７６０４１×１０−７
Ａ１２＝３．５７４８１×１０−９
Ａ１４＝０
【００４４】
第１２面
Ｋ＝１．６７３３２
Ａ４＝６．３７８９２×１０−５
Ａ６＝−１．２６０５３×１０−５
Ａ８＝３．００９９５×１０−６
Ａ１０＝−３．２０８６３×１０−７
Ａ１２＝６．８５４０１×１０−９
Ａ１４＝−１．２５６１１×１０−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝５．４８７６２×１０−４
Ａ６＝−７．６９３６５×１０−５
Ａ８＝１．０２０２３×１０−５
Ａ１０＝−５．７８７５６×１０−７
Ａ１２＝１．１９０８１×１０−８
Ａ１４＝０
第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＡ、そして（開口絞りＡＤと一体的に動作する）第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢは、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００４５】
【表４】
0005626647.tif 000006
【００４６】
この場合、条件式〔１〕〜条件式〔５〕に対応する値は、次の通りとなり、それぞれ条件式〔１〕〜条件式〔５〕を満足している。
〔１〕  νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＝２３．５９
〔２〕  ｆｔ／ｆｗ＝４．７５
〔３〕  ωｗ＝４３．８ｄｅｇ
〔４〕  νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＝３６．７
〔５〕  νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ＝４１．１
また、図６、図７および図８に、それぞれ、実施例２の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。先に述べたように、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。
【実施例３】
【００４７】
図９は、本発明の実施例３に係るズームレンズのレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端すなわち広角端（ＷＩＤＥ）における模式的断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離（ＭＥＡＮ）における模式的断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端（ＴＥＬＥ）における模式的断面図である。なお、実施例３のレンズ群配置を示す図９においても、図示左側が物体側である。
図９に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、そして正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを配置し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に開口絞りＡＤを配置している。この場合、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置し、第２レンズ群Ｇ３は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５および第６レンズＬ６を配置し、第３レンズ群Ｇ３は、第７レンズＬ７を有している。
第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作し、開口絞りＡＤは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作する。図９には、各光学面の面番号も示している。なお、図９における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
【００４８】
広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ１〜第３レンズ群Ｇ３の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が漸次減小し、そして第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が漸次増大する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状を有し、その両面を非球面として形成した負レンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有する正レンズからなる第２レンズＬ２とを配している。
開口絞りＡＤは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に介挿配置しており、第２レンズ群Ｇ２と一体的に動作するように支持している。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その物体側の面を非球面として形成した正メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、物体側に強い凸面を向けた両凸形状を有する正レンズからなる第４レンズＬ４と、像面側に強い凹面を向けた両凹形状を有する負レンズからなる第５レンズＬ５と、そして物体側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その像面側の面を非球面として形成した正レンズからなる第６レンズＬ６とを配している。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせて一体に接合し、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００４９】
第３レンズ群Ｇ３は、像面側に凸面を向けた正メニスカス形状を有し、その両面を非球面として形成した正レンズからなる第７レンズＬ７のみからなっている。
第３レンズ群Ｇ３の像面側には、この場合も、２枚の平行平板からなるフィルタ等ＦＴを配置しており、第３レンズ群Ｇ３の移動に伴って第３レンズ群Ｇ３との間隔が漸次変化するように構成している。
すなわち、この場合、図９に示すように、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端（ＴＥＬＥ）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は、像面側に凸となる軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｇ２は、像面側から物体側へほぼ単調に移動し、そして第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像面側へほぼ単調に移動して、第３レンズ群Ｇ３とフィルタ等ＦＴとの間隔は、漸次減小する。
この実施例３においては、全光学系の焦点距離ｆ，ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝５．０２〜２３．８６，Ｆ＝２．８７〜６．９５およびω＝３９．７〜９．２の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００５０】
【表５】
0005626647.tif 000007
【００５１】
先に述べたように、表５において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面であり、表５においては、「＊」が付された第１面、第２面、第６面、第１２面、第１３面および第１４面の各光学面が非球面であり、式〔６〕における各非球面のパラメータは次の通りである。
非球面パラメータ
第１面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．３３９３３×１０−４
Ａ６＝７．２０７３３×１０−７
Ａ８＝−５．０１００５×１０−９
Ａ１０＝−４．４５２３９×１０−１０
Ａ１２＝１．６６７５４×１０−１１
Ａ１４＝−１．３６７１０×１０−１３
【００５２】
第２面
Ｋ＝−７．０１２５６×１０−１
Ａ４＝−６．８１７０４×１０−５
Ａ６＝−６．２５０５２×１０−６
Ａ８＝２．４４３３９×１０−７
Ａ１０＝−１．６７１３１×１０−８
Ａ１２＝３．７１９７４×１０−１０
Ａ１４＝−１．８２２２６×１０−１２
第６面
Ｋ＝９．５３３８１×１０−１
Ａ４＝−３．７７４０５×１０−４
Ａ６＝−１．４７３８９×１０−５
Ａ８＝−２．５５６４６×１０−７
Ａ１０＝−９．２５０２３×１０−８
【００５３】
第１２面
Ｋ＝０
Ａ４＝２．２３６２６×１０−３
Ａ６＝１．５４９０２×１０−４
Ａ８＝−７．３１６３７×１０−６
Ａ１０＝２．２５９２６×１０−６
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．０９０３６×１０−３
Ａ６＝−４．６１９５８×１０−５
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−３．８０６８２×１０−４
Ａ６＝−３．８０３１６×１０−５
Ａ８＝６．９６６２３×１０−７
Ａ１０＝−８．６２４５４×１０−９
第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＡ、そして（開口絞りＡＤと一体的に動作する）第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢは、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００５４】
【表６】
0005626647.tif 000008
【００５５】
この場合、条件式〔１〕〜条件式〔５〕に対応する値は、次の通りとなり、それぞれ条件式〔１〕〜条件式〔３〕、条件式〔５〕を満足している。
〔１〕  νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＝２３．７８
〔２〕  ｆｔ／ｆｗ＝４．７５
〔３〕  ωｗ＝３９．７ｄｅｇ
〔４〕  νｄａｖｅ２ｐ−νｄ２ｎ＝２９．９
〔５〕  νｄ２ｃｐ−νｄ２ｃｎ＝４９．４
また、図１０、図１１および図１２に、それぞれ、実施例３の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。先に述べたように、これらの収差図において、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。
［第４の実施の形態］
【００５６】
次に、上述した実施例１〜実施例３に示されたような本発明に係るズームレンズを撮像用光学系として採用して撮像装置、例えばいわゆるディジタルカメラを構成した本発明の第４の実施の形態について図１３〜図１５を参照して説明する。図１３は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たディジタルカメラの外観を示す斜視図で（ａ）は、撮影レンズが沈胴している状態、（ｂ）は、撮影レンズがディジタルカメラのボディから突出している状態をそれぞれ示す。図１４は、撮影者側である背面側から見たディジタルカメラの外観を示す斜視図であり、図１５は、図１３および図１４ディジタルカメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、撮像装置としてのディジタルカメラについて説明しているが、ビデオカメラおよびフィルムカメラ等を含む主として撮像専用の撮像装置だけでなく、携帯電話機や、ＰＤＡ（personal data assistant）などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を組み合わせたスマートフォンなどと称される携帯端末装置を含む種々の情報装置にディジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。このような情報装置も外観は若干異にするもののディジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置に本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
【００５７】
図１３および図１４に示すように、ディジタルカメラは、ズームレンズとしての撮影レンズ１０１、シャッタボタン１０２、ズームレバー１０３、ファインダ１０４、ストロボ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、電源スイッチ１０８、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等を備えている。さらに、図１５に示すように、ディジタルカメラは、受光素子１１１、信号処理装置１１２、画像処理装置１１３、中央演算装置（ＣＰＵ）１１４、半導体メモリ１１５および通信カード等１１６も備えている。
ディジタルカメラは、撮影レンズ１０１とＣＭＯＳ(相補型金属酸化物半導体)撮像素子やＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子１１１を有しており、撮像用光学系である撮影レンズ１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子１１１によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ１０１として、実施例１〜実施例３において説明した本発明に係るズームレンズを用いている（請求項１または請求項２に対応する）。
【００５８】
受光素子１１１の出力は、中央演算装置１１４によって制御される信号処理装置１１２によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置１１２によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１４によって制御される画像処理装置１１３において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ１１５に記録される。この場合、半導体メモリ１１５は、メモリカードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、ディジタルカメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ１１５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ１１５に記録した画像は、通信カードスロット１１０に装填した通信カード等１１６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、ディジタルカメラの携帯時には図１３の（ａ）に示すように沈胴状態にあってディジタルカメラのボディー内に埋没しており、ユーザが電源スイッチ１０８を操作して電源を投入すると、図１３の（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出され、ディジタルカメラのボディーから突出する構成とする。ズームレバー１０３を操作することによって、被写体画像の切り出し範囲を変更して擬似的に変倍する、いわゆるディジタルズーム方式のズーミングを行うこともできる。このとき、ファインダ１０４の光学系も有効画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
【００５９】
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。
シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ１１５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等１１６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ１１５および通信カード等１１６は、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ１０１が沈胴状態にあるときには、撮影レンズの各群は必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、沈胴時に第３レンズ群Ｇ３が光軸上から退避して、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２と並列的に収納されるような機構とすれば、ディジタルカメラのさらなる薄型化を実現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ７  レンズ
ＡＤ  開口絞り
ＦＴ  フィルタ等
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッタボタン
１０３  ズームレバー
１０４  ファインダ
１０５  ストロボ
１０６  液晶モニタ
１０７  操作ボタン
１０８  電源スイッチ
１０９  メモリカードスロット
１１０  通信カードスロット
１１１  受光素子（エリアセンサ）
１１２  信号処理装置
１１３  画像処理装置
１１４  中央演算装置（ＣＰＵ）
１１５  半導体メモリ
１１６  通信カード等
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】特開２００８−１５４３３号公報
【特許文献２】特開２００９−２０３３７号公報
【特許文献３】特開２００９−１６９４１４号公報
【図１】
0005626647.tif 000009
【図２】
0005626647.tif 000010
【図３】
0005626647.tif 000011
【図４】
0005626647.tif 000012
【図５】
0005626647.tif 000013
【図６】
0005626647.tif 000014
【図７】
0005626647.tif 000015
【図８】
0005626647.tif 000016
【図９】
0005626647.tif 000017
【図１０】
0005626647.tif 000018
【図１１】
0005626647.tif 000019
【図１２】
0005626647.tif 000020
【図１３】
0005626647.tif 000021
【図１４】
0005626647.tif 000022
【図１５】
0005626647.tif 000023