(57)【要約】【課題】シェーディングや周辺光量不足を防止できるズームレンズを提供する。【解決手段】物体側（被写体側）ＯＢＪから順に配置された、正の屈折力を有する第１群１１０、負の屈折力を有する第２群１２０、正の屈折力を有する第３群１３０、正の屈折力を有する第４群１４０を含み、望遠端における全群の焦点距離をｆｔ、第１群１１０の焦点距離をｆ１、第２群１２０の焦点距離をｆ２、第３群１３０の焦点距離をｆ３、第４群１４０の焦点距離をｆ４としたとき場合に、｛１．７０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  １．７５、−１．１５  ＜  ｆ３／ｆ２  ＜−１．１２｝の条件式を満足する。【選択図】      図２
2006208803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、および正の屈折力を有する第４群とを含み、
望遠端における全群の焦点距離をｆｔ、前記第１群の焦点距離をｆ１、前記第２群の焦点距離をｆ２、前記第３群の焦点距離をｆ３、前記第４群の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式を満たすズームレンズ。
（条件式）
１．７０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  １．７５
−１．１５  ＜  ｆ３／ｆ２  ＜−１．１２
【請求項２】
被写体側より順に、前記第１群は被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凸レンズの接合レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、
前記第２群は、被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凹レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、
前記第３群は、凸レンズと、凸レンズと凹レンズとの接合レンズと、凸レンズからなり、
前記第４群は、凹レンズと凸レンズとの接合レンズとからなる
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第２群、前記第３群、前記第４群の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを有する
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群が第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、および第４のレンズからなる４枚のレンズで構成され、
前記第４群が第５のレンズ、および第６のレンズからなる２枚のレンズで構成され、
前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、前記第３のレンズ、前記第４のレンズ、前記第５のレンズ、前記第６のレンズにおける屈折率をＮｄ１、Ｎｄ２、Ｎｄ３、Ｎｄ４、Ｎｄ５、Ｎｄ６、分散をνｄ１、νｄ２、νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６としたとき、以下の条件式を満たす請求項１から３のいずれか一に記載のズームレンズ。
（条件式）
Ｎｄ４  ＜  Ｎｄ１
νｄ１  ＜  νｄ４
Ｎｄ１  ＜  Ｎｄ２
νｄ２  ＜  νｄ１
Ｎｄ５  ＜  Ｎｄ６
νｄ６  ＜  νｄ５
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に適用可能な４群構成のズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等に適用可能な４群構成のズームレンズとしては、たとえば以下の特許文献１，２，３に開示された装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、第１群が正の屈折力を有し、第２群が負の屈折力を有し、第３群が正の屈折力を有し、第４群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、第１群が負の屈折力を有し、第２群が正の屈折力を有し、第３群が負の屈折力を有し、第４群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、第１群が正の屈折力を有し、第２群が負の屈折力を有し、第３群が正の屈折力を有し、第４群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２５３８８４号公報
【特許文献２】特開平１１−６４７３１号公報
【特許文献３】特開２００３−２９１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のズームレンズは、銀塩フィルムに対応可能に設計されており、これをそのままＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を用いたときに、シェーディングや周辺光量不足を起こすという不利益があった。
【０００７】
本発明の目的は、シェーディングや周辺光量不足を防止できるズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明の観点のズームレンズは、被写体側より順に、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、および正の屈折力を有する第４群とを含み、望遠端における全群の焦点距離をｆｔ、前記第１群の焦点距離をｆ１、前記第２群の焦点距離をｆ２、前記第３群の焦点距離をｆ３、前記第４群の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式を満たす。
（条件式）
１．７０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  １．７５、
−１．１５  ＜  ｆ３／ｆ２  ＜−１．１２。
【０００９】
好適には、被写体側より順に、前記第１群は被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凸レンズの接合レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、前記第２群は、被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凹レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、前記第３群は、凸レンズと、凸レンズと凹レンズとの接合レンズと、凸レンズからなり、前記第４群は、凹レンズと凸レンズとの接合レンズとからなる。
【００１０】
好適には、前記第２群、前記第３群、前記第４群の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを有する。
【００１１】
好適には、前記第３群が第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、および第４のレンズからなる４枚のレンズで構成され、前記第４群が第５のレンズ、および第６のレンズからなる２枚のレンズで構成され、前記第１のレンズ、前記第２のレンズ、前記第３のレンズ、前記第４のレンズ、前記第５のレンズ、前記第６のレンズにおける屈折率をＮｄ１、Ｎｄ２、Ｎｄ３、Ｎｄ４、Ｎｄ５、Ｎｄ６、分散をνｄ１、νｄ２、νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６としたとき、以下の条件式を満たす。
（条件式）
Ｎｄ４  ＜  Ｎｄ１、
νｄ１  ＜  νｄ４、
Ｎｄ１  ＜  Ｎｄ２、
νｄ２  ＜  νｄ１、
Ｎｄ５  ＜  Ｎｄ６、
νｄ６  ＜  νｄ５。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シェーディングや周辺光量不足を防止できるズームレンズ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】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１、図２、および図３は、本発明に係るズームレンズの第１の実施形態を示す図であって、図１は広角端（ワイド）におけるレンズ構成を示し、図２は通常状態（ノーマル）におけるレンズ構成を示し、図３は望遠端（テレ）におけるレンズ構成を示している。
【００１５】
このズームレンズ１００は、図に示すように、物体側（被写体側）ＯＢＪから順に配置された、正の屈折力を有する第１群１１０、負の屈折力を有する第２群１２０、正の屈折力を有する第３群１３０、正の屈折力を有する第４群１４０、撮像部１５０、および第３群１３０の物体側（第２群１２０側）に配置された絞り部１６０により構成されている。
このズームレンズ１００において、変倍を行う際には、第１群１１０、第２群１２０、第３群１３０、および第４群１４０が光軸ＡＸ上を移動する。
ズームレンズ１００においては、広角端に比べ望遠端での第１群１１０と第２群１２０との間隔が大きく、第２群１２０と第３群１３０の間隔が小さくなり、ズーミングに際して、第３群１３０と第４群１４０との間隔が大きくなる。
なお、変倍機能に関しては、第１群１１０を変動（移動可能）に構成することも可能であるが、第１群１１０を固定する構成をとることが可能である。
【００１６】
そして、本実施形態のズームレンズ１００においては、望遠端における全群の焦点距離をｆｔ、第１群１１０の焦点距離をｆ１、第２群１２０の焦点距離をｆ２、第３群１３０の焦点距離をｆ３、第４群１４０の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式１を満たす。
【００１７】
（条件式１）
１．７０  ＜  ｆ１／ｆｔ  ＜  １．７５、
−１．１５  ＜  ｆ３／ｆ２  ＜−１．１２。
【００１８】
以上の条件を満足するズームレンズ１００において、各レンズ群は、以下のように構成されている。
【００１９】
第１群１１０は、物体側（被写体側）に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１１１と、凸レンズ１１２の接合レンズと、物体側（被写体側）に凸面を向けたメニスカス凸レンズ１１３とにより構成されている。
【００２０】
第２群１２０は、物体側（被写体側）に凸面を向けたメニスカス凹レンズ１２１と、凹レンズ１２２と、物体側（被写体側）に凸面を向けたメニスカス凸レンズ１２３とにより構成されている。
【００２１】
第３群１３０は、第１のレンズとしての凸レンズ１３１と、第２のレンズとしての凸レンズ１３２と第３のレンズとしての凹レンズ１３３との接合レンズと、第４のレンズとしての凸レンズ１３４とにより構成されている。
【００２２】
第４群１４０は、第５のレンズとしての凹レンズ１４１と第６のレンズとしての凸レンズ１４２との接合レンズとにより構成されている。
【００２３】
撮像部１５０は、第４群１４０側から、ガラス製の平行平面板（カバーガラス）１５１と、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子１５２が順に配置されている。
第１群から第４群により構成される撮像光学系を介した被写体（物体）からの光が、撮像素子１５２の撮像面１５２ａ上に結像される。
【００２４】
上述したように、本実施形態においては、第２群１２０、第３群１３０、第４群１４０の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを含んで構成されている。
さらに、本実施形態においては、第３群１３０が第１のレンズ（凸レンズ１３１）、第２のレンズ（凸レンズ１３２）、第３のレンズ（凹レンズ１３３）、および第４のレンズ（凸レンズ１３４）からなる４枚のレンズで構成されている。
また、第４群１４０が第５のレンズ（凹レンズ１４１）、および第６のレンズ（凸レンズ１４２からなる２枚のレンズで構成されている。
そして、本実施形態のズームレンズ１００は、第１のレンズ、第２のレンズ、第３のレンズ、第４のレンズ、第５のレンズ、第６のレンズにおける屈折率をそれぞれＮｄ１、Ｎｄ２、Ｎｄ３、Ｎｄ４、Ｎｄ５、Ｎｄ６、分散をνｄ１、νｄ２、νｄ３、νｄ４、νｄ５、νｄ６としたとき、以下の条件式２を満たすように構成されている。
【００２５】
（条件式２）
Ｎｄ４  ＜  Ｎｄ１、
νｄ１  ＜  νｄ４、
Ｎｄ１  ＜  Ｎｄ２、
νｄ２  ＜  νｄ１、
Ｎｄ５  ＜  Ｎｄ６、
νｄ６  ＜  νｄ５。
【００２６】
以上のように、本実施形態のズームレンズ１００は、物体側（被写体側）ＯＢＪから順に配置された、正の屈折力を有する第１群１１０、負の屈折力を有する第２群１２０、正の屈折力を有する第３群１３０、正の屈折力を有する第４群１４０を含み、第３群１３０を４枚構成、第４群を２枚構成とし、第２群１２０、第３群１３０、第４群１４０の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを含んで構成し、かつ上述の条件式１，２を満足するように構成したことから、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子に適用したとしても、シェーディングを抑止でき、十分な周辺光量を得ることができ、また、比較的簡単な構成で諸収差を良好に抑えることができる。
【００２７】
以下に、ズームレンズ１００の具体的な数値による実施例１および実施例２を示す。
なお、実施例１および実施例２においては、ズームレンズ１００の各レンズ群を構成する各レンズ、絞り部１６０、並びに撮像部１５０を構成するカバーガラスに対して、図１に示すような面番号を付した。
具体的には、第１群１１０を構成するメニスカス凹レンズ１１１の物体側面（凸面）を第１番、反対側の凹面を第２番、凸レンズ１１２の第２群側の面を第３番、メニスカス凸レンズ１１３の物体側面（凸面）を第４番、第２群側の凹面を第５番、第２群１２０を構成するメニスカス凹レンズ１２１の物体側面（凸面）を第６番、反対側の凹面を第７番、凹レンズ１２２の物体側凹面を第８番、反対側の凹面を第９番、メニスカス凸レンズ１２３の物体側面（凸面）を第１０番、反対側の凹面を第１１番、絞り部１６０を第１２番、第３群１３０を構成する凸レンズ１３１の物体側凸面を第１３番、反対側の凸面を第１４番、凸レンズ１３２の物体側凸面を第１５番、反対側面を第１６番、凹レンズ１３３の第４群側の凹面を第１７番、凸レンズ１３４の物体側凸面を第１８番、反対側の凸面を第１９番、第４群１４０を構成する凹レンズ１４１の物体側凹面を第２０番、反対側の凹面を第２１番、凸レンズ１４２の撮像素子側の凸面を第２２番、カバーガラス１５１の第４群側の面を第２３番、撮像素子側の面を第２４番としている。
【００２８】
（実施例１）
表１は、実施例１におけるズームレンズの各面番号に対応した、各レンズ、絞り、カバーガラスの曲率半径（Ｒ）、間隔（Ｄ）、屈折率（Ｎｄ）、分散（ν）を示している。
【００２９】
【表１】
2006208803.tif 000003
【００３０】
表２は、第１１番面、第１３番面、第２２番面の円すい係数(conic coefficient）を表している。
【００３１】
【表２】
2006208803.tif 000004
【００３２】
表３は、第１１番目の非球面(11th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００３３】
【表３】
2006208803.tif 000005
【００３４】
表４は、第１３番目の非球面(13th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００３５】
【表４】
2006208803.tif 000006
【００３６】
表５は、第２２番目の非球面(22th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００３７】
【表５】
2006208803.tif 000007
【００３８】
表６は、ズーム空間データ(zoom space data)を示している。
【００３９】
【表６】
2006208803.tif 000008
【００４０】
図４（ａ）は実施例１において広角端（ワイド）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図４（ｂ）は実施例１においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図４（ｃ）は実施例１において望遠端（テレ）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
図４（ａ）から（ｃ）からわかるように、実施例１によれば、広角端から望遠端までの焦点距離において、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れたズームレンズが得られる。
【００４１】
（実施例２）
表７は、実施例２におけるズームレンズの各面番号に対応した、各レンズ、絞り、カバーガラスの曲率半径（Ｒ）、間隔（Ｄ）、屈折率（Ｎｄ）、分散（ν）を示している。
【００４２】
【表７】
2006208803.tif 000009
【００４３】
表８は、第１１番面、第１３番面、第２２番面の円すい係数(conic coefficient）を表している。
【００４４】
【表８】
2006208803.tif 000010
【００４５】
表９は、第１１番目の非球面(11th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００４６】
【表９】
2006208803.tif 000011
【００４７】
表１０は、第１３番目の非球面(13th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００４８】
【表１０】
2006208803.tif 000012
【００４９】
表１１は、第２２番目の非球面(22th aspherical surface)の第２次、第４次、第６次、第８次、および第１０次のパワーデータを示している。
【００５０】
【表１１】
2006208803.tif 000013
【００５１】
表１２は、ズーム空間データ(zoom space data)を示している。
【００５２】
【表１２】
2006208803.tif 000014
【００５３】
図５（ａ）は実施例２において広角端（ワイド）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図５（ｂ）は実施例２においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図５（ｃ）は実施例２において望遠端（テレ）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
図５（ａ）から（ｃ）からわかるように、実施例１によれば、広角端から望遠端までの焦点距離において、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れたズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るズームレンズの第１の実施形態を示す図であって、広角端におけるレンズ構成を示す図である。
【図２】本発明に係るズームレンズの第１の実施形態を示す図であって、ノーマルにおけるレンズ構成を示す図である。
【図３】本発明に係るズームレンズの第１の実施形態を示す図であって、望遠端におけるレンズ構成を示す図である。
【図４】（ａ）は、実施例１において、広角端（ワイド）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、（ｂ）は実施例１においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、（ｃ）は実施例１において望遠端（テレ）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【図５】（ａ）は実施例２において広角端（ワイド）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、（ｂ）は実施例２においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、（ｃ）は実施例２において望遠端（テレ）における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００…ズームレンズ
１１０…第１群
１１１…メニスカス凹レンズ
１１２…凸レンズ
１１３…メニスカス凸レンズ
１２０…第２群
１２１…メニスカス凹レンズ
１２２…凹レンズ
１２３…メニスカス凸レンズ
１３０…第３群
１３１…第１のレンズとしての凸レンズ
１３２…第２のレンズとしての凸レンズ
１３３…第３のレンズとしての凹レンズ
１３４…第４のレンズとしての凸レンズ
１４０…第４群
１４１…第５のレンズとしての凹レンズ
１４２…第６のレンズとしての凸レンズ
１５０…撮像部、
１５１…カバーガラス
１５２…撮像素子
１６０…絞り部
【図１】
2006208803.tif 000015
【図２】
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【図３】
2006208803.tif 000017
【図４】
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【図５】
2006208803.tif 000019