(57)【要約】【課題】銀塩フィルム用一眼レフカメラやデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、広画角と長いレンズバックの両立を図ることが出来ると共に、各種収差の補正が良好に成され、且つ、組立誤差による性能低下を少なくしたズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。【解決手段】物体側より像面側へ順に位置した、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、負の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズ１であって、前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズＧ１２、両凸形状で正の屈折力を有するレンズＧ１３、負の屈折力を有するレンズＧ１４で構成される３枚接合レンズを有する。【選択図】図１
2008249842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像面側へ順に位置した、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される３枚接合レンズを有する
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
以下の条件式（１）及び（２）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。
（１）０．３＜Ｌｄ１−Ｌｄ２＜０．６５
（２）２３＜｜Ｎｄ１−Ｎｄ２｜＜７４
但し、
Ｌｄ１：第４レンズ群中の３枚接合レンズの最物体側のレンズの屈折率
Ｌｄ２：第４レンズ群中の３枚接合レンズの物体側から２番目のレンズの屈折率
Ｎｄ１：第４レンズ群中の３枚接合レンズの最物体側のレンズのアッベ数
Ｎｄ２：第４レンズ群中の３枚接合レンズの物体側から２番目のレンズのアッベ数
とする。
【請求項３】
前記３枚接合レンズ中に光軸から離れるほど正の屈折力が弱くなるように形成された非球面を有する
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３枚接合レンズ中の非球面は、最も像面側に位置している
ことを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群中に、前記３枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群を有し、以下の条件式（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。
（３）−３．０＜ｆ３ｎ／ｆｐ＜−０．１
但し、
ｆ３ｎ：第４レンズ群中の３枚接合レンズの焦点距離
ｆｐ：第４レンズ群中において３枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項６】
ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行い、前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される３枚接合レンズを有する
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、銀塩フィルム用一眼レフカメラもしくはデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、高性能で、かつレンズバックを十分に確保可能なズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の光電変換素子の画素数の増加により、撮影光学系にはより高性能なものが求められており、しかもＦナンバーが明るく、超広画角を含んだズームレンズが求められている。さらに、一眼レフカメラ用の交換レンズでは、前記した要求に加えて十分なレンズバックを確保しなければならないという制約もある。
【０００３】
従来技術としては、例えば、特許文献１に、物体側より像面側に順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を配設して成る４群ズーム構成とすることで広角端での画角を１２２度とした超広角ズームレンズが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０６８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示された超広角ズームレンズでは、物体側の有効径が非常に大きくなってしまい、しかも、Ｆナンバーが望遠端で５．６程度と暗く、小型でありながら、Ｆナンバーが明るい、という要求を満たし切れていない。
【０００６】
本発明は前記した問題点に鑑み、銀塩フィルム用一眼レフカメラやデジタル用一眼レフカメラに装着可能な交換レンズに適した、広画角と長いレンズバックの両立を図ることが出来ると共に、各種収差の補正が良好に成され、且つ、組立誤差による性能低下を少なくしたズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によるズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される３枚接合レンズを有する。
【０００８】
本発明の一実施形態による撮像装置は、本発明にかかるズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角と長いレンズバックの両立を図ることが出来ると共に、各種収差の補正が良好に成され、且つ、組立誤差による性能低下を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
先ず、本発明ズームレンズについて説明する。
【００１２】
本発明ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される３枚接合レンズを有する。
【００１３】
本発明ズームレンズにあっては、負正負正というズームタイプを採用することにより、広い画角と長いレンズバックの両立を図ると共に、第４レンズ群において、強い曲率を持つ面を使用して、球面収差や軸外のコマ収差の補正を良好に行うことを可能にしている。すなわち、強い曲率を持つ面は、位置感度が高くなり、僅かな位置ずれや傾きによって性能が著しく変動し、高い組立制度を要求されて、コスト増の原因となる。そこで、本発明ズームレンズにあっては、強い曲率を持つ面を接合レンズ中の接合面とすることによって位置感度を低減させて、組み立て時の誤差の発生を減少させて鏡筒構造を簡素化することを可能にしている。
【００１４】
第４レンズ群は正の屈折力を有する。そこで、第４レンズ群の合成屈折力を正とするために、負の屈折力を有する３枚接合レンズの他に、正の屈折力を有するレンズ群が必要である。そして、第４レンズ群中の正レンズ（群）の正の屈折力を強くすることにより第１レンズ群で発生するペッツバール収差を補正することが可能となるが、強い正の屈折力は他の収差の補正を困難にする。そこで、第４レンズ群中の負レンズを３枚接合レンズとし、この３枚接合レンズ中に強い曲率を持った正レンズを含ませることで第４レンズ群中の正レンズ（群）で発生する球面収差や非点収差を良好に補正しつつ正レンズ（群）の屈折力を強くすることを可能としている。３枚接合レンズを負正負の構成とすることで強い光線の屈折を抑え、良好なペッツバールの補正と色収差の補正を実現することができる。
【００１５】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、以下の条件式（１）及び（２）を満足することが望ましい。
（１）０．３＜Ｌｄ１−Ｌｄ２＜０．６５
（２）２３＜｜Ｎｄ１−Ｎｄ２｜＜７４
但し、
Ｌｄ１：第４レンズ群中の３枚接合レンズの最物体側のレンズの屈折率
Ｌｄ２：第４レンズ群中の３枚接合レンズの物体側から２番目のレンズの屈折率
Ｎｄ１：第４レンズ群中の３枚接合レンズの最物体側のレンズのアッベ数
Ｎｄ２：第４レンズ群中の３枚接合レンズの物体側から２番目のレンズのアッベ数
とする。
【００１６】
これらの条件式（１）、（２）を満足すれば、ズーム全域でサジタルフレアの補正と軸上の色収差の補正を両立させることが可能となる。
【００１７】
前記条件式（１）で規定した範囲を外れると、サジタルフレアが大きくなる。また、前記条件式（２）で規定した範囲を外れると、色収差が大きくなる。
【００１８】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記３枚接合レンズ中に光軸から離れるほど正の屈折力が弱くなるように形成された非球面を有することが望ましい。さらには、前記３枚接合レンズ中の非球面は、最も像面側に位置していることが望ましい。
【００１９】
前記３枚接合レンズ中に前記した非球面を有することによって、コマ収差及び球面収差を良好に補正することができる。また、最も像面側に非球面を配置することは収差補正上更に効果的である。
【００２０】
なお、前記３枚接合レンズ中に形成する非球面は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−３０ ＜（｜x｜−｜x0｜）／（c0×（Ｎ'−Ｎ）×ｆ４）＜ −０．１
但し、
ｘ：非球面の面形状
ｘ０：非球面の参照球面形状
ｃ０：非球面の参照球面の曲率
Ｎ：非球面の物体側媒質の屈折率
Ｎ’：非球面の像面側媒質の屈折率
ｆ４：第1レンズ群の焦点距離
とする。
【００２１】
条件式（４）を満足すれば、軸外のコマ収差と望遠側での球面収差を良好に補正することが可能となる。条件式（４）の上限値を上回ると、非球面のパワーが強くなり過ぎ望遠側での球面収差の補正が困難となる。条件式（４）の下限値を下回ると非球面のパワーが弱くなり過ぎ軸外のコマ収差の補正が困難となる。
【００２２】
さらに、前記３枚接合レンズ中の両凸レンズは以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）−０．５ ＜（Rpf＋Rpr）／（Rpf−Rpr）＜ ０．５
但し
Ｒｐｆ：３枚接合レンズ中の両凸レンズの物体側面の曲率半径
Ｒｐｒ：３枚接合レンズ中の両凸レンズの像面側面の曲率半径
とする。
【００２３】
条件式（５）は、第４レンズ群中の３枚接合レンズ中の両凸レンズの形状を規定するための条件式である。条件式（４）を満足すれば、球面収差、コマ収差、非点収差、軸上色収差をバランスよく補正することが可能となる。
【００２４】
本発明の一実施形態によるズームレンズにあっては、前記第４レンズ群中に、前記３枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群を有し、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）−３．０＜ｆ３ｎ／ｆｐ＜−０．１
但し、
ｆ３ｎ：第４レンズ群中の３枚接合レンズの焦点距離
ｆｐ：第４レンズ群中において３枚接合レンズの物体側に位置する正レンズ群の焦点距離
とする。
【００２５】
前記３枚接合レンズの物体側に正レンズ群を有することで、コマ収差と像面性を良好に補正することができる。さらに、前記条件式（３）は、３枚接合レンズとその物体側の正レンズ群との焦点距離比を規定するもので、条件式（３）の上限値を上回ると、正レンズ群のパワーが弱くなり第４レンズ群の径方向の大型化を招く。逆に、条件式（３）の下限値を下回ると、正レンズ群のパワーが強くなり、正レンズ群と３枚接合レンズとの間の間隔の誤差に対する敏感度が強くなりすぎ、高い組み込み精度が要求されてしまう。
【００２６】
次に、本発明ズームレンズの具体的な実施の形態及び該実施の形態に具体的な数値を適用した数値実施例について図面及び表を参照して説明する。
【００２７】
なお、各実施の形態において非球面が導入されており、該非球面形状は、次の数１式によって定義されるものとする。
【００２８】
【数１】
2008249842.tif 000003
【００２９】
なお、数１式において、ｘはレンズ面の頂点からの光軸方向の距離、ｙは光軸と垂直な方向の高さ、ｃはレンズ面の頂点での近軸曲率、εは円錐定数、A iは第 i 次の非球面係数である。
【００３０】
図１は第１の実施の形態に係るズームレンズ１の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
【００３１】
ズームレンズ１は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、負の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４が配列されて成る。
【００３２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ１と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ２とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズＧ３と、負レンズＧ４と、正レンズＧ５とで構成される像面側サブ群とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ６と正レンズＧ７との接合レンズと、正レンズＧ８とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ９と正レンズＧ１０との接合レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズＧ１１と、負レンズＧ１２と正レンズＧ１３と像面側に非球面を有する負レンズＧ１４との３枚接合レンズと、正レンズＧ１５とで構成される。そして、第２レンズ群ＧＲ２の物体側に開口絞りＳが位置し、また、第１レンズ群ＧＲ１のうち第３レンズＧ３と第４レンズＧ４と第５レンズＧ５とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。
【００３３】
表１に第１の実施の形態に係るズームレンズ１に具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデータを示す。なお、表１及び他のレンズデータを示す表において、「面番号」は物体側から数えてｉ番目の面であることを示し、「曲率半径」は物体側から第ｉ番目の面の近軸曲率半径を、「軸上面間隔」は第ｉ面と第ｉ＋１面との間の軸上面間隔を、「屈折率」は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線（波長＝５８７．６ｎｍ（ナノメータ））における屈折率を、「アッベ数」は物体側に第ｉ面を有する硝材のｄ線におけるアッベ数を、それぞれ示し、面番号ｉの後に付した「*」は当該面が非球面であることを示し、軸上面間隔に関し「ｄｉ」は当該軸上面間隔が可変間隔であることを示す。
【００３４】
【表１】
2008249842.tif 000004
【００３５】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２（開口絞りＳ）との間の間隔ｄ１０、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の間隔ｄ１６及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１９が変化する。そこで、数値実施例１における前記各間隔ｄ４、ｄ１０、ｄ１６及びｄ１９の広角端（f=15.40）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=23.25）及び望遠端（f=33.99）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表２に示す。なお、第１レンズ群ＧＲ１中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔ｄ４はフォーカシング時に変化する。
【００３６】
【表２】
2008249842.tif 000005
【００３７】
第１レンズＧ１の物体側面（第１面）、第３レンズＧ３の物体側面（第５面）、第１４レンズＧ１４の像面側面（第２５面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例１における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表３に示す。
【００３８】
【表３】
2008249842.tif 000006
【００３９】
図２乃至図４は数値実施例１の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図２は広角端における、図３は中間焦点距離における、図４は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放F値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線（波長＝６５６．３ｎｍ）、１点鎖線がｇ線（波長＝４３５．８ｎｍ）での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００４０】
図５は第２の実施の形態に係るズームレンズ２の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
【００４１】
ズームレンズ２は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、負の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４が配列されて成る。
【００４２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ１と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ２とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズＧ３と、正レンズＧ４とで構成される像面側サブ群とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ５と正レンズＧ６との接合レンズと、正レンズＧ７とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ８と正レンズＧ９との接合レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズＧ１０と、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２と像面側に非球面を有する負レンズＧ１３との３枚接合レンズと、正レンズＧ１４とで構成される。そして、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間に開口絞りＳが位置し、また、第１レンズ群ＧＲ１のうち第３レンズＧ３と第４レンズＧ４とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。
【００４３】
表４に第２の実施の形態に係るズームレンズ２に具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデータを示す。
【００４４】
【表４】
2008249842.tif 000007
【００４５】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２との間の間隔ｄ８、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３（開口絞りＳ）との間の間隔ｄ１３及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１７が変化する。そこで、数値実施例２における前記各間隔ｄ８、ｄ１３及びｄ１７の広角端（f=10.22）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=15.43）及び望遠端（f=23.32）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表５に示す。なお、第１レンズ群ＧＲ１中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔ｄ４はフォーカシング時に変化する。
【００４６】
【表５】
2008249842.tif 000008
【００４７】
第１レンズＧ１の物体側面（第１面）、第３レンズＧ３の物体側面（第５面）、第１３レンズＧ１３の像面側面（第２３面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例２における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表６に示す。
【００４８】
【表６】
2008249842.tif 000009
【００４９】
図６乃至図８は数値実施例２の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図６は広角端における、図７は中間焦点距離における、図８は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００５０】
図９は第３の実施の形態に係るズームレンズ３の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
【００５１】
ズームレンズ３は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、負の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４が配列されて成る。
【００５２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ１と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ２とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズＧ３と、正レンズＧ４とで構成される像面側サブ群とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ５と正レンズＧ６との接合レンズと、正レンズＧ７とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ８と正レンズＧ９との接合レンズで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズＧ１０と、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２と像面側に非球面を有する負レンＧ１３との３枚接合レンズと、正レンズＧ１４とで構成される。そして、第２レンズ群ＧＲ２の物体側に開口絞りＳが位置し、また、第１レンズ群ＧＲ１のうち第３レンズＧ３と第４レンズＧ４とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。
【００５３】
表７に第３の実施の形態に係るズームレンズ３に具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデータを示す。
【００５４】
【表７】
2008249842.tif 000010
【００５５】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２（開口絞りＳ）との間の間隔ｄ８、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の間隔ｄ１４及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ１７が変化する。そこで、数値実施例３における前記各間隔ｄ８、ｄ１４及びｄ１７の広角端（f=10.22）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=15.43）及び望遠端（f=23.32）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表８に示す。なお、第１レンズ群ＧＲ１中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔ｄ４はフォーカシング時に変化する。
【００５６】
【表８】
2008249842.tif 000011
【００５７】
第１レンズＧ１の物体側面（第１面）、第３レンズＧ３の物体側面（第５面）、第１３レンズＧ１３の像面側面（第２３面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例３における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表９に示す。
【００５８】
【表９】
2008249842.tif 000012
【００５９】
図１０乃至図１２は数値実施例３の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図１０は広角端における、図１１は中間焦点距離における、図１２は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００６０】
図１３は第４の実施の形態に係るズームレンズ４の広角端におけるレンズ構成を示すものであり、矢印で各レンズ群の望遠端へ向けての光軸上における移動軌跡を示す。
【００６１】
ズームレンズ４は、物体側から像面側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２、負の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４が配列されて成る。
【００６２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側から像面側へ順に位置した、物体側に非球面を有し、かつ、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ１と、像面側に強い曲率の凹面を有する負レンズＧ２とで構成される物体側サブ群と、物体側に非球面を有する負レンズＧ３と、負レンズＧ４と、正レンズＧ５とで構成される像面側サブ群とで構成される。第２レンズ群ＧＲ２は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ６と正レンズＧ７との接合レンズと、正レンズＧ８とで構成される。第３レンズ群ＧＲ３は、物体側から像面側へ順に位置した、負レンズＧ９と、負レンズＧ１０と正レンズＧ１１との接合レンとで構成される。第４レンズ群ＧＲ４は、物体側から像面側へ順に位置した、正レンズＧ１２と、負レンズＧ１３と正レンズＧ１４と像面側に非球面を有する負レンズＧ１５との３枚接合レンズと、正レンズＧ１６とで構成される。そして、第２レンズ群ＧＲ２の物体側に開口絞りＳが位置し、また、第１レンズ群ＧＲ１のうち第３レンズＧ３と第４レンズＧ４と第５レンズＧ５とから成る像面側サブ群が光軸上を移動してフォーカシングを為す。
【００６３】
表１０に第４の実施の形態に係るズームレンズ４に具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデータを示す。
【００６４】
【表１０】
2008249842.tif 000013
【００６５】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２（開口絞りＳ）との間の間隔ｄ１０、第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３との間の間隔ｄ１６及び第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４との間の間隔ｄ２１が変化する。そこで、数値実施例４における前記各間隔ｄ１０、ｄ１６及びｄ２１の広角端（f=16.42）、広角端と望遠端との間の中間焦点距離（f=24.01）及び望遠端（f=34.01）における各値を焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ωと共に表１１に示す。なお、第１レンズ群ＧＲ１中の物体側サブ群と像面側サブ群との間の間隔ｄ４はフォーカシング時に変化する。
【００６６】
【表１１】
2008249842.tif 000014
【００６７】
第１レンズＧ１の物体側面（第１面）、第３レンズＧ３の物体側面（第５面）、第１５レンズＧ１５の像面側面（第２７面）は非球面で構成されている。そこで、数値実施例４における上記各面の非球面係数を円錐定数εと共に表１２に示す。
【００６８】
【表１２】
2008249842.tif 000015
【００６９】
図１４乃至図１６は数値実施例４の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものであり、図１４は広角端における、図１５は中間焦点距離における、図１６は望遠端における前記各収差を示す。なお、球面収差図において縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線、破線がＣ線、１点鎖線がｇ線での球面収差をそれぞれ表わす。非点収差図では縦軸が像高、横軸がフォーカスで、実線がサジタル、破線がメリジオナルの各像面を表わす。歪曲収差図では縦軸が像高、横軸は%で表わす。
【００７０】
以下の表１３に上記数値実施例１乃至４の条件式（１）乃至（５）の各条件式対応値を示す。
【００７１】
【表１３】
2008249842.tif 000016
【００７２】
数値実施例１乃至４は、それぞれ条件式（１）乃至（５）を満足し、また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との間の中間焦点距離及び望遠端において、各収差ともバランス良く補正されている。
【００７３】
次に、本発明撮像装置について説明する。
【００７４】
本発明撮像装置は、ズームレンズと該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備え、前記ズームレンズは、物体側より像面側へ順に位置した、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、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から成り、広角端から望遠端への変倍時に、各群を移動させてズーミングを行い、前記第４レンズ群中に、物体側から像面側へ順に位置した、負の屈折力を有するレンズ、両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、負の屈折力を有するレンズで構成される３枚接合レンズを有する。
【００７５】
従って、本発明撮像装置にあっては、広い画角と長いレンズバックの両立を図ると共に、第４レンズ群において、強い曲率を持つ面を使用して、球面収差や軸外のコマ収差の補正を良好に行うことを可能にしたズームレンズを備える。
【００７６】
次に、本発明撮像装置の具体的な実施の形態を図１７にブロック図で示す。
【００７７】
デジタルカメラ１０は、レンズ交換式の、いわゆる一眼レフカメラとして構成されている。デジタルカメラ１０はレンズユニット２０を撮像素子を備えるカメラ本体３０に着脱自在に装着して使用するようになっている。
【００７８】
レンズユニット２０は、ズームレンズ又は単焦点レンズとこれらレンズの各部を駆動する駆動部と前記駆動部を駆動制御する制御部を備え、前記レンズとして前記した本発明ズームレンズを使用することができる。すなわち、前記各実施形態に示したズームレンズ１乃至４及びそれらの数値実施例或いは前記実施形態や数値実施例に示した形態以外の形態で実施する本発明ズームレンズを使用することができる。前記レンズがズームレンズ２１である場合、ズーミング時に所定のレンズ群、例えば、各レンズ群を移動させるズーム駆動部２２、フォーカシング時に所定のレンズ群、例えば、前記第１レンズ群中の像面側サブ群を移動させるフォーカス駆動部２３、開口絞りの開口径を変化させるアイリス駆動部２４などの各駆動部を備え、これら各駆動部を駆動制御するレンズ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）２５を備える。
【００７９】
カメラ本体３０にはズームレンズ２１で形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子３１を備える。また、撮像素子３１の前には跳ね上げミラー３２が配置されており、ズームレンズ２１からの光をペンタプリズム３３へと導き、さらに、ペンタプリズム３３から接眼レンズ３４へと導かれる。そして、撮影者は、前記接眼レンズ３４を通してズームレンズ２１で形成された光学像を見ることができる。
【００８０】
前記撮像素子３１には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などが適用可能である。撮像素子３１から出力された電気的画像信号は画像処理回路３５で各種処理を施された後、所定の方式でデータ圧縮され、画像データとして画像メモリー３６に一時保存される。
【００８１】
カメラ制御ＣＰＵ（Central Processing Unit）３７はカメラ本体３０及びレンズユニット２０の全体を統括的に制御するものであり、前記画像メモリー３６に一時的に保存された画像データを取り出し、液晶表示装置３８に表示したり、外部メモリー３９に保存したりする。また、外部メモリー３９に保存されている画像データを読み出して液晶表示装置３８に表示する。シャッターレリーズスイッチ、ズーミングスイッチ、等の操作部４０からの信号がカメラ制御ＣＰＵ３７に入力され、該操作部４０からの信号に基づいて各部を制御する。例えば、シャッターレリーズスイッチが操作されると、カメラ制御ＣＰＵ３７からミラー駆動部４１へ指令が出されると共にタイミング制御部４２へ指令が出され、ミラー駆動部４１によって跳ね上げミラー３２が図に２点鎖線で示すように跳ね上げられてズームレンズ２１からの光線が撮像素子３１に入力され、且つ、タイミング制御部４２によって撮像素子の信号読み出しタイミングが制御される。カメラ本体３０とレンズユニット２０との間は通信コネクタ４３によって接続されており、ズームレンズ２１の制御に関する信号、例えば、ＡＦ（Auto Focus）信号、ＡＥ（Auto Exposure）信号、ズーミング信号はカメラ制御ＣＰＵ３７から通信コネクタ４３を介してレンズ制御ＣＰＵ２５に送られ、レンズ制御ＣＰＵ２５によってズーム駆動部２２、フォーカス駆動部２３、アイリス駆動部２４が制御されて、ズームレンズ２１が所定の状態になる。
【００８２】
なお、上記実施の形態では、撮像装置を一眼レフカメラとして示したが、固定レンズ型のカメラとして適用してもかまわない。また、デジタルカメラに限らず銀塩フィルム用カメラとして適用することもできる。
【００８３】
その他、前記各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本発明を実施するための具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明ズームレンズの第１の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図２】図３及び図４と共に第１の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例１の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図３】中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図４】望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図５】本発明ズームレンズの第２の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図６】図７及び図８と共に第２の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例２の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図７】中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図８】望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図９】本発明ズームレンズの第３の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図１０】図１１及び図１２と共に第３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例３の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１１】中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１２】望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１３】本発明ズームレンズの第４の実施の形態のレンズ構成を示す図である。
【図１４】図１５及び図１６と共に第４の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例４の収差図を示し、本図は広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１５】中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１６】望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差を示すものである。
【図１７】本発明撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、Ｇ１２…負の屈折力を有するレンズ、Ｇ１３…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、Ｇ１４…負の屈折力を有するレンズ、２…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、Ｇ１１…負の屈折力を有するレンズ、Ｇ１２…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、Ｇ１３…負の屈折力を有するレンズ、３…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、Ｇ１１…負の屈折力を有するレンズ、Ｇ１２…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、Ｇ１３…負の屈折力を有するレンズ、４…ズームレンズ、ＧＲ１…第１レンズ群、ＧＲ２…第２レンズ群、ＧＲ３…第３レンズ群、ＧＲ４…第４レンズ群、Ｇ１３…負の屈折力を有するレンズ、Ｇ１４…両凸形状で正の屈折力を有するレンズ、Ｇ１５…負の屈折力を有するレンズ、１０…撮像装置、２１…ズームレンズ、３１…撮像素子
【図１】
2008249842.tif 000017
【図２】
2008249842.tif 000018
【図３】
2008249842.tif 000019
【図４】
2008249842.tif 000020
【図５】
2008249842.tif 000021
【図６】
2008249842.tif 000022
【図７】
2008249842.tif 000023
【図８】
2008249842.tif 000024
【図９】
2008249842.tif 000025
【図１０】
2008249842.tif 000026
【図１１】
2008249842.tif 000027
【図１２】
2008249842.tif 000028
【図１３】
2008249842.tif 000029
【図１４】
2008249842.tif 000030
【図１５】
2008249842.tif 000031
【図１６】
2008249842.tif 000032
【図１７】
2008249842.tif 000033