(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子を有する撮像装置であって、前記ズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より成り、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動し、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズと正の屈折力の第１２レンズよりなり、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第２１レンズ、正の屈折力の第２２レンズと負の屈折力の第２３レンズを接合した接合レンズ、正の屈折力の第２４レンズより成り、前記第２３レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ２３ｒ、前記第２３レンズの材料の屈折率をｎ２３、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるＦナンバーと撮影半画角を各々Ｆｎｏｗ、ωＷ（度）とするとき、
４．０＜（ｎ２３×ｆｔ）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜６．０
７１（度）＜ｎ２３×ωＷ＜９７（度）
２．６０＜（ｎ２３×ｆ２）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜２．７５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
−０．５＜ｆ２３／ｆ２４＜−０．３
−３＜（ｎ２３×ｆ２３）／ｆｗ＜−２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１の撮像装置。
【請求項３】
前記第３レンズ群は正の屈折力の第３１レンズより成ることを特徴とする請求項１または２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、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等に好適な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、等の撮像装置においては、高機能化とともに装置全体の小型化がなされている。そしてそれに伴って、これらに用いる撮影光学系としては、レンズ全長が短くコンパクトでしかも広画角で高性能なズームレンズであることが要求されている。全系が小型で広画角のズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ネガティブリード型のズームレンズが知られている。
【０００３】
ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より成る３群ズームレンズが知られている。例えば、第１レンズ群を負レンズと正レンズより構成し、第２レンズ群を正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成し、第３レンズ群を正レンズより構成した小型で広画角のズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１６３３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２５０３３２号公報
【特許文献３】特開２００６−２０８８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、撮像装置に用いられるズームレンズは、全系が小型で広画角、高ズーム比であることが強く要望されている。ズームレンズの小型化を図る方法として、非使用時（非撮影時）に各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔まで縮小し、撮像装置からのレンズの突出量を少なくした所謂沈胴式を用いる方法がある。一般に、ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ枚数が多いと、各レンズ群の光軸上の長さが長くなる。又、各レンズ群のズーミング及びフォーカシングにおける移動量が大きいとレンズ全長が長くなる。
【０００６】
この結果、沈胴式を用いても沈胴に際しての長さである沈胴長が長くなり、撮像装置を小型にするのが難しくなる。全系が小型で沈胴長が短く、広画角、高ズーム比のズームレンズを得るには、ズームタイプやズーミングに伴う各レンズ群の移動条件や各レンズ群の屈折力、各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定する必要がある。例えばズームレンズの小型化を図るには、各レンズ群の屈折力を強めてズーミングにおける各レンズ群の移動量を少なくすれば良い。
【０００７】
しかしながら、各レンズ群の屈折力を単に強めるとズーミングに伴う収差変動が大きくなり、これを良好に補正するのが難しくなってくる。前述した３群ズームレンズにおいて全系の小型化及び広画角化を図るには、主変倍レンズ群である第２レンズ群の各レンズの構成を適切に設定することが重要である。第２レンズ群のレンズ構成が不適切であると、全系の小型化を図りつつ、広画角で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなる。
【０００８】
本発明は、レンズ系全体がコンパクトで、広画角、高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、ズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子を有する撮像装置であって、前記ズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より成り、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動し、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズと正の屈折力の第１２レンズよりなり、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第２１レンズ、正の屈折力の第２２レンズと負の屈折力の第２３レンズを接合した接合レンズ、正の屈折力の第２４レンズより成り、前記第２３レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ２３ｒ、前記第２３レンズの材料の屈折率をｎ２３、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるＦナンバーと撮影半画角を各々Ｆｎｏｗ、ωＷ（度）とするとき、
４．０＜（ｎ２３×ｆｔ）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜６．０
７１（度）＜ｎ２３×ωＷ＜９７（度）
２．６０＜（ｎ２３×ｆ２）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜２．７５
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ系全体がコンパクトで、広画角、高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能のズームレンズを有する撮像装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図４】実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図７】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の固体撮像素子を有する撮像装置に用いられるズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群を有している。ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するように第１乃至第３レンズ群が移動する。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群は単調に物体側に移動し、第３レンズ群は像側に移動する。
【００１３】
本発明のズームレンズでは、第１レンズ群の物体側又は第３レンズ群の像側に屈折力のあるレンズ群が配置されていても良い。  図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比４．２２、開口比２．０６〜５．８５のズームレンズである。
【００１４】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４．２２、開口比２．０６〜５．９０のズームレンズである。
【００１５】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３の撮像装置に用いられるズームレンズの広角端、中間、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比４．１８、開口比２．０６〜５．９０のズームレンズである。図７は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。
【００１６】
レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レ
ンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。Ｓ
Ｐは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー
決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。ＦＰは開口径が一定のフレアーカット絞りである。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。
【００１７】
収差図のうち、球面収差図においては、実線はｄ線、２点鎖線はｇ線を示している。ＦｎｏはＦナンバーである。非点収差図において、点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）が機構上、光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００１８】
各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡の一部を描いて略往復移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。第２レンズ群Ｌ２が物体側に単調に移動して主たる変倍を行っている。第３レンズ群Ｌ３は像側に移動している。このとき広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。即ち間隔が変化するように各レンズ群が移動している。
【００１９】
第３レンズ群を物体側に移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。Ｆナンバー決定部材ＳＰは、第２レンズ群Ｌ２の物体側に位置し、フレアーカット絞りＦＰは第２レンズ群Ｌ２の像側に位置し、いずれもズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。第２レンズ群Ｌ２を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて像を光軸に対して垂直方向へ移動させている。すなわち、第２レンズ群Ｌ２で防振を行なっている。
【００２０】
次に各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。一般に全系が小型で広画角のズームレンズを構成する場合、負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型を選択すると、後側主点位置を像側へ位置させることができて長いバックフォーカスが容易に得られる。そして、像側のテレセントリック特性が良いズームレンズを実現するためには、撮像素子（像面）に最も近いレンズ群を正の屈折力のレンズ群とし、フィールドレンズの役割を持たせるのが良い。
【００２１】
各実施例のズームレンズでは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、そして正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３の少なくとも３つのレンズ群より構成している。そしてズーミングに際しては各レンズ群が移動するようにしている。そして、広画角で、全系が小型で、高ズーム比でありながら、全ズーム範囲において良好な光学性能を実現するために、次に示す構成を採用している。
【００２２】
第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負の屈折力の（以下、単に「負の」ともいう。）第１１レンズと正の屈折力の（以下、単に「正の」ともいう。）第１２レンズより成っている。第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、正の第２１レンズ、正の第２２レンズと負の第２３レンズを接合した接合レンズ、正の第２４レンズより成っている。第２３レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ２３ｒ、第２３レンズの材料の屈折率をｎ２３とする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、広角端におけるＦナンバーと撮影半画角を各々Ｆｎｏｗ、ωＷ（度）とする。
【００２３】
このとき、
４．０＜（ｎ２３×ｆｔ）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜６．０  ・・・（１）
７１（度）＜ｎ２３×ωＷ＜９７（度）                      ・・・（２）
なる条件式を満足している。前述した３群ズームレンズにおいて第１レンズ群Ｌ１を２つのレンズ、第２レンズ群Ｌ２を４つのレンズで構成する。そして広画角（例えば広角端における撮影画角８０度以上）で明るいＦナンバーを得ようとすると、広角域において画面周辺部のコマ収差、像面湾曲が増大し、これらを良好に補正することが難しくなってくる。
【００２４】
そこで各実施例では、第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成を前述の如く構成している。特に条件式（２）を満足するように、第２３レンズに高屈折率の材料を使用しかつ、条件式（１）を満足するようにしたレンズ面の曲率を適切に設定している。これにより広画角域での画面中間部から画面周辺部にかけてのコマフレアーを良好に補正している。ここで条件式（１）は広画角化を図りつつ、良好なる光学性能を得るためのものである。また条件式（２）は本発明に係るズームレンズを撮像装置に用いるとき、広画角化を図りつつ、良好なる画像を得るためのものである。
【００２５】
条件式（１）は第２３レンズの材料の屈折率と望遠端における全系の焦点距離の積を第２３レンズの像測のレンズ面の曲率半径と広角端における全系のＦナンバーＦｎｏの積で規格化したものである。条件式（１）の上限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が高くなりすぎる若しくは第２３レンズの像測のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎると製造が困難になり、また広画角域における像面湾曲の補正が困難となってくるのでよくない。条件式（１）の下限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が低くなりすぎる若しくは第２３レンズの像測の曲率半径が大きくなりすぎると広画角域における画面周辺部のコマフレアーの補正が困難となってくるのでよくない。
【００２６】
条件式（２）は第２３レンズの材料の屈折率と広角端における撮影半画角（度）の積に関するものであり、条件式（１）と同時に満たすべき概念である。条件式（２）の上限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が高くなりすぎると製造が困難になるとともに広画角域における像面湾曲の補正が困難となってくるのでよくない。条件式（２）の下限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が低くなりすぎると、または撮影半画角が小さくなりすぎると、広画角域でのコマフレアーの補正が困難とり、また広画角化が困難になる。更に好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２７】
４．１＜（ｎ２３×ｆｔ）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜４．８    ・・・（１ａ）
８０（度）＜ｎ２３×ωＷ＜９０（度）                        ・・・（２ａ）
各実施例では、この様に第２レンズ群Ｌ２内のレンズの材料および、レンズ形状を適切に設定する事により第１レンズ群Ｌ１が２つのレンズ構成としても良好な収差補正を行う事が容易となり、広画角域の画面周辺部のコマ収差、像面湾曲を良好に補正している。
【００２８】
各実施例において、さらに望ましくは第２レンズ群Ｌ２中を構成する４つのレンズを次の如く構成するのが良い。第３レンズ群Ｌ３は正の第３１レンズより成る。第２３レンズと第２４レンズの焦点距離をｆ２３、ｆ２４とする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
−０．５＜ｆ２３／ｆ２４＜−０．３ ・・・（３）
−３＜（ｎ２３×ｆ２３）／ｆｗ＜−２ ・・・（４）
２．６０＜（ｎ２３×ｆ２）／（Ｒ２３ｒ×Ｆｎｏｗ）＜２．７５・・・（５）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００２９】
第２レンズ群Ｌ２の接合レンズを構成する第２２レンズと第２３レンズの焦点距離はそれぞれに使用する材料のアッベ数νｄによって変わってくる。このとき、製造上、接合レンズの偏心を精度よく接合する為には、適切なる値の焦点距離とするのが望ましい。これらの条件下において、色収差の補正を良好に行える材料を選択するのが良い。一方第２レンズ群Ｌ２を構成する最も像側の第２４レンズで、広角端〜中間のズーム位置における画面中間部から画面周辺部にかけてのコマフレアーを補正している。条件式（３）はこのときのコマフレアーを軽減するためのものである。
【００３０】
条件式（４）は第２３レンズに高屈折率の材料を使用しかつ、レンズ面の曲率を適切に設定する事により広角域での画面中間部から画面周辺部にかけてのコマフレアーを良好に補正するためのものである。条件式（５）は広角域において大口径化する為に第２レンズ群Ｌ２の構成を適切に設定するためのものである。
【００３１】
条件式（３）は第２３レンズと第２４レンズの焦点距離の比に関する。条件式（３）の上限値を超えて第２４レンズのパワーが緩くなりすぎるとズーム中間部における像面湾曲の変動を補正する事が困難となってくる。条件式（３）の下限値を超えて第２４レンズのパワーが強くなりすぎると広画角域における中間部のコマフレアーの補正が困難となってくるのでよくない。
【００３２】
条件式（４）は第２３レンズの材料の屈折率と第２３レンズの焦点距離の積を広角端における全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（４）の上限値を超えて第２３レンズのパワーが強くなりすぎると広画角域における軸上色収差の補正が困難となってくるのでよくない。条件式（４）の下限値を超えて第２３レンズのパワーが緩くなりすぎると広角端から中間のズーム位置の領域における上線のフレアーが増大し補正が困難となってくる。
【００３３】
条件式（５）は第２３レンズの材料の屈折率と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の積を第２３レンズの像測のレンズ面の曲率半径と広角端におけるＦナンバー（Ｆｎｏ）の積で規格化したものである。条件式（５）の上限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が高くなりすぎる若しくは第２３レンズの像測のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎると製造が困難になるとともに、広角域における像面湾曲の補正が困難となってくるのでよくない。
【００３４】
条件式（５）の下限値を超えて第２３レンズの材料の屈折率が低くなりすぎる若しくは第２３レンズの像測のレンズ面の曲率半径が大きくなりすぎると広角域における画面周辺部のコマフレアーの補正が困難となってくるのでよくない。各実施例において更に好ましくは条件式（３），（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３５】
−０．４０＜ｆ２３／ｆ２４＜−０．３２      ・・・（３ａ）
−２．８＜（ｎ２３×ｆ２３）／ｆｗ−２．３  ・・・（４ａ）
各実施例において、負の第１１レンズは両レンズ面が非球面形状、また第２１レンズの物体側のレンズが非球面形状、また第２４レンズの１つのレンズ面は非球面形状とするのが良い。これによれば、ズーミングに際しての収差変動を軽減しつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる。
【００３６】
以上のように各実施例によれば、各レンズ群のレンズ構成、第２レンズ群中のレンズの材料等を最適に設定し、少ないレンズ枚数でレンズ全長の短縮化を図りつつ良好なる光学性能を得ている。また広角端における撮影半画角が４０°以上の超広画角を有し、ＦナンバーＦ２．０程度の大口径を有しつつ、全ズーム領域にわたり高い光学性能を得ている。またレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）を短縮する事により、沈胴時のコンパクト化を図っている。この他、沈胴時のレンズ全長の短縮化を図った携帯性に優れた撮像装置を得ている。
【００３７】
次に各実施例のレンズ構成について、説明する。各実施例においては、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を物体側から像側へ順に両凹形状の負レンズＧ１１と、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズの２枚のレンズで構成している。第１レンズ群Ｌ１は、広角端における軸外光線の屈折量が大きいために軸外諸収差、特に非点収差と歪曲収差が発生し易い。そこで各実施例では、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２より構成して最も物体側のレンズ有効径の増大を抑えている。第１レンズ群Ｌ１は構成レンズ枚数を２枚とし、どちらも高屈折率の硝材を用いることで、各レンズ面の曲率を小さくし、像面湾曲を抑制している。
【００３８】
そして、負レンズＧ１１の材料に低分散硝材を使用し、正レンズＧ１２の材料に高分散硝材を使用することで、望遠端において軸上色収差および広角端において倍率色収差を良好に補正している。また、両凹形状の負レンズＧ１１は物体側と像側の面がともにレンズ中心からレンズ周辺に向かって負の屈折力が弱まる非球面形状としている。
【００３９】
これにより、パワーを強めても非点収差と歪曲収差のバランス良く補正すると共に、２枚という少ないレンズ枚数で第１レンズ群Ｌ１を構成し、全体のコンパクト化を図っている。正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状の正レンズＧ２１と、正レンズＧ２２と負レンズＧ２３との接合レンズ、そして、両凸形状の正レンズＧ２４の合計４枚のレンズで構成している。最も物体側に配置された正レンズＧ２１は、最も軸上光線の通る高さが高いレンズであり、主に球面収差とコマ収差の発生に強く関与する。
【００４０】
そこで各実施例においては、最も物体側に配置された正レンズＧ２１の物体側のレンズ面をレンズ中心からレンズ周辺にかけて正の屈折力が弱くなる非球面形状としている。また像側のレンズ面も非球面形状としている。これにより球面収差とコマ収差を良好に補正している。また、第２レンズ群Ｌ２は全ズーム域において軸上光線が通過するレンズであるため、軸上色収差を補正するため正レンズＧ２２と負レンズＧ２３を接合した接合レンズを有するようにした。
【００４１】
接合レンズを物体側から像側へ順に正レンズと負レンズとして、第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径を小さくして、光線の高さがもっとも低くなる位置に負レンズＧ２３を配置して収差補正を容易にしている。負レンズＧ２３の材料に高屈折率材料を用いて、負レンズＧ２３のレンズ面の曲率を適切に設定して広角端において画面中間部から画面周辺部にかけてのコマフレアーを軽減している。また、第２レンズ群Ｌ２を射出する軸外光線の射出角を緩和するため、第２レンズ群Ｌ２の最も像側に正レンズＧ２４を配置した。
【００４２】
正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３は、像側のテレセントリック性を確保するためのフィールドレンズとしての役割を果たしており、軸上レンズ厚の短縮のため、１枚の正レンズＧ３１で構成している。第３レンズ群Ｌ３はフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う際に像側から物体側へ移動する。フォーカシングを行う際に、位置敏感度を適切に設定することで、フォーカシングの高速化を容易にしている。以上の様に、各レンズ群を構成することにより、良好な光学性能を保ちつつ、全系のコンパクト化を達成している。
【００４３】
次に、本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。＊は非球面であることを示す。また、最も像側の２面はフェースプレート等のガラス材である。また、ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数である。
【００４４】
非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４・ｈ4＋Ａ６・ｈ6＋Ａ８・ｈ8＋Ａ１０・ｈ10
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。尚、バックフォーカスＢＦは最も像側のレンズ面ｒ１５からの空気換算距離で示している。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。
【００４５】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*      -164.203    0.90   1.84954    40.1           
2*         5.582    2.73                             
3         11.113    1.80   1.94595    18.0           
4         24.304  (可変)                             
5(絞り)    ∞       0.50                             
6*         7.522    2.30   1.69350    53.2           
7*       280.478    0.30                             
8          6.458    1.80   1.77250    49.6           
9         20.750    0.50   2.00069    25.5           
10          4.231    1.48                             
11         20.632    1.40   1.58313    59.5           
12*       -16.480    0.80                             
13フレアーカット絞り(可変) 
14         24.147    1.60   1.69680    55.5           
15        -39.691  (可変)                             
16          ∞       0.80   1.51633    64.1           
17          ∞                                   
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.99520e-005  A 6=-3.66629e-007  A 8=-2.12113e-009
第2面
K =-1.48346e+000  A 4= 6.15668e-004  A 6=-2.64481e-006  A 8= 7.40318e-008
A10=-1.96280e-009  
第6面
K =-2.92383e-001  A 4=-8.14317e-005  A 6=-4.80542e-006  A 8= 1.77053e-007
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.12617e-005  
第12面
K = 1.24587e+001  A 4= 1.42811e-004  A 6=-1.77519e-005  A 8= 4.55344e-007
各種データ
ズーム比      4.22 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.36     9.20    18.38  
Fナンバー      2.06     4.60     5.85  
半画角        37.96    22.84    11.91  
像高           3.40     3.88     3.88  
レンズ全長    42.45    37.61    44.20  
BF             4.22     3.84     3.17  
d 4           18.18     6.74     1.58  
d13            3.92    10.91    23.34  
d15            2.50     2.12     1.45  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -10.77  
2    5      11.52  
3   14      21.77  
4   16       ∞    
【００４６】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*      -163.383    0.90   1.84954    40.1           
2*         5.585    2.74                             
3         11.017    1.80   1.94595    18.0           
4         22.833  (可変)                             
5(絞り)    ∞       0.50                             
6*         7.810    2.10   1.76802    49.2           
7*     -1325.628    0.30                             
8          5.687    1.90   1.48749    70.2           
9         16.341    0.50   2.00069    25.5           
10          4.257    1.77                             
11         17.187    1.40   1.58313    59.5           
12*       -17.186    0.80                             
13 フレアーカット絞り(可変) 
14         20.665    1.50   1.69680    55.5           
15        -63.026  (可変)                             
16          ∞       0.80   1.51633    64.1           
17          ∞                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.85475e-005  A 6=-6.60361e-007  A 8=-3.33510e-009
第2面
K =-1.47785e+000  A 4= 6.33705e-004  A 6=-1.12198e-006  A 8= 5.99957e-008
A10=-2.81271e-009  
第6面
K = 6.54108e-002  A 4=-1.49785e-004  A 6=-4.39444e-006  A 8= 9.94717e-008
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 9.55737e-005  
第12面
K = 5.82795e+000  A 4=-7.88284e-005  A 6=-1.97276e-005  A 8=-2.56367e-008
各種データ
ズーム比      4.22 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.36     9.32    18.37  
Fナンバー      2.06     4.60     5.90  
半画角        37.97    22.58    11.91  
像高           3.40     3.88     3.88  
レンズ全長    42.79    38.21    45.73  
BF             4.26     4.09     3.79  
d 4           18.42     6.77     1.73  
d13            3.90    11.14    24.00  
d15            2.56     2.39     2.09  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -10.50  
2    5      11.72  
3   14      22.50  
4   16       ∞    
【００４７】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*       -96.222    0.90   1.84954    40.1           
2*         5.603    2.50                             
3         10.905    1.90   1.92286    18.9           
4         26.147  (可変)                             
5(絞り)    ∞       0.50                             
6*         7.269    2.00   1.69350    53.2           
7*      4119.122    0.30                             
8          5.934    1.90   1.69680    55.5           
9         15.192    0.50   2.00069    25.5           
10          3.981    1.75                             
11         15.213    1.20   1.58313    59.5           
12*       -26.324    0.80                             
13フレアーカット絞り(可変) 
14         19.480    1.60   1.60311    60.6           
15        -43.346  (可変)                             
16          ∞       0.80   1.51633    64.1           
17          ∞                              
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.20690e-004  A 6=-1.19842e-006  
第2面
K =-1.44762e+000  A 4= 6.13330e-004  A 6= 4.02272e-007  A 8=-7.28589e-009
A10=-2.05903e-009  
第6面
K =-4.48656e-001  A 4=-2.52326e-005  A 6=-3.98926e-006  A 8= 2.11813e-007
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.93163e-005  
第12面
K = 1.36024e+001  A 4=-2.54840e-005  A 6=-2.94988e-005  A 8= 8.86614e-007
各種データ
ズーム比      4.18 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.41     9.37    18.43  
Fナンバー      2.06     4.60     5.90  
半画角        37.64    22.47    11.87  
像高           3.40     3.88     3.88  
レンズ全長    40.61    36.28    43.42  
BF             4.47     4.31     4.01  
d 4           17.41     6.35     1.52  
d13            2.88     9.78    22.04  
d15            2.77     2.61     2.31  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -10.73  
2    5      11.24  
3   14      22.50  
4   16       ∞    
【００４８】
【表１】
0005344633.tif 000002
【００４９】
次に本発明の撮像装置の一例としてデジタルスチルカメラを用いたときの実施例を図７を用いて説明する。図７において、２０はカメラ本体、２１は本発明に係るズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダーである。このように本発明によれば、小型で高い光学性能を有する撮像装置が得られる。
【符号の説明】
【００５０】
Ｌ１は第１レンズ群  Ｌ２は第２レンズ群  Ｌ３は第３レンズ群
ＳＰはＦナンバー決定部材（開口絞り）  ＩＰは像面  Ｇはガラスブロック  ｄはｄ線
ｇはｇ線  ΔＳはサジタル像面  ΔＭはメリディオナル像面
【図５】
0005344633.tif 000003
【図１】
0005344633.tif 000004
【図２】
0005344633.tif 000005
【図３】
0005344633.tif 000006
【図４】
0005344633.tif 000007
【図６】
0005344633.tif 000008
【図７】
0005344633.tif 000009