(57)【要約】【課題】  小型でズーム全域において良好な光学性能を有しながらも、広角化及び高変倍化を図る。【解決手段】  正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４とが物体側から像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、第１レンズ群が第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズＧ４と正レンズＧ５と負レンズＧ６の３枚のレンズによって構成され、第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズＧ７と負レンズＧ８と正レンズＧ９の３枚のレンズによって構成された。【選択図】  図１
2012168388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成り、
広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、前記第３レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、
前記第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成され、
前記第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成された
ズームレンズ。
【請求項２】
以下の条件式（１）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（１）０．０６＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項３】
以下の条件式（２）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（２）０．１０＜ｆ３／ｆｔ＜０．２５
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項４】
以下の条件式（３）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（３）０．９＜ｆ２１／ｆ２＜１．４
但し、
ｆ２１：第２レンズ群の最も物体側に配置される負レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項５】
以下の条件式（４）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（４）０．５０＜ｆ１／ｆｔ＜０．６５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項６】
以下の条件式（５）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（５）０．４＜ｄ３１／Ｄ３＜０．８
但し、
ｄ３１：第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの光軸上の厚み
Ｄ３：第３レンズ群全体の光軸上の厚み
とする。
【請求項７】
以下の条件式（６）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（６）０．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．３
但し、
Ｌｔ：望遠端におけるレンズ系の全長
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項８】
前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成された
請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項９】
以下の条件式（７）を満足する
請求項１に記載のズームレンズ。
（７）８＜ｆｔ／ｆｗ＜２０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【請求項１０】
ズームレンズと前記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、
正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成り、
広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、前記第３レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、
前記第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成され、
前記第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成された
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術はズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラに好適に用いられ、小型化及び高変倍化を図るズームレンズ及び撮像装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を用いたデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等が急速に普及している。このようなデジタルカメラ等の普及により、携帯性に優れ高画素化に対応した広角かつ高変倍なズームレンズの要求が高くなっている。
【０００３】
このような要求を背景に、特に、小型でありながら、高変倍なズームレンズを搭載した撮像装置が増えてきている。
【０００４】
このようなズームレンズには、従来から正負正正の４群構成のタイプが知られており、１０倍程度のズーム倍率を有するものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１に記載されたズームレンズは、正負正正の４群構成で変倍比が１１倍程度まで高変倍化が図られている。
【０００６】
特許文献２に記載されたズームレンズは、正負正正の４群構成で変倍比は１０倍程度であり、小型化が図られている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１２２０１９号広報
【特許文献２】特開２００９−７５５８１号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載されたズームレンズにあっては、十分な高変倍化と広角化が図られておらず、さらなる高変倍化を図るためには、一般に、レンズの枚数を増やすか光学系の全長を大型化させる必要がある。また、広角化を実現するためには、広角端における軸外諸収差を良好に補正する必要があり、レンズの枚数の増加やレンズの径の大型化を招いてしまう。
【０００９】
そこで、本技術ズームレンズ及び撮像装置は、上記した問題点を克服し、小型でズーム全域において良好な光学性能を有しながらも、広角化及び高変倍化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ズームレンズは、上記した課題を解決するために、正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、前記第３レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、前記第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成され、前記第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されたものである。
【００１１】
従って、ズームレンズにあっては、第２レンズ群と第３レンズ群のそれぞれにおいて発生する収差が良好に補正されると共に第２レンズ群と第３レンズ群の変倍効果が高まる。
【００１２】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）０．０６＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００１３】
ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、第２レンズ群の屈折力が適正化されると共にズーミングに際する非点収差の変動が抑制される。
【００１４】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．１０＜ｆ３／ｆｔ＜０．２５
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００１５】
ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、第３レンズ群の屈折力と移動量が適正化される。
【００１６】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．９＜ｆ２１／ｆ２＜１．４
但し、
ｆ２１：第２レンズ群の最も物体側に配置される負レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
とする。
【００１７】
ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、第２レンズ群における物体側の負レンズの屈折力が適正化される。
【００１８】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．５０＜ｆ１／ｆｔ＜０．６５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００１９】
ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、第１レンズ群の屈折力が適正化されると共に望遠端におけるコマ収差や非点収差の発生が抑制される。
【００２０】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．４＜ｄ３１／Ｄ３＜０．８
但し、
ｄ３１：第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの光軸上の厚み
Ｄ３：第３レンズ群全体の光軸上の厚み
とする。
【００２１】
ズームレンズが条件式（５）を満足することにより、第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの屈折力が適正化されると共に球面収差が良好に補正される。
【００２２】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．３
但し、
Ｌｔ：望遠端におけるレンズ系の全長
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００２３】
ズームレンズが条件式（６）を満足することにより、小型化される。
【００２４】
上記したズームレンズにおいては、前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されることが望ましい。
【００２５】
第１レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されることにより、第１レンズ群の正の屈折力が２枚の正レンズに分散される。
【００２６】
上記したズームレンズにおいては、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）８＜ｆｔ／ｆｗ＜２０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００２７】
ズームレンズが条件式（７）を満足することにより、高変倍化される。
【００２８】
撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと前記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、前記ズームレンズが、正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、前記第３レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、前記第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成され、前記第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されたものである。
【００２９】
従って、撮像装置にあっては、ズームレンズの第２レンズ群と第３レンズ群のそれぞれにおいて発生する収差が良好に補正されると共に第２レンズ群と第３レンズ群の変倍効果が高まる。
【発明の効果】
【００３０】
本技術ズームレンズ及び撮像装置は、小型でズーム全域において良好な光学性能を有しながらも、広角化及び高変倍化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本技術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について説明する。
【００３２】
［ズームレンズの構成］
本技術ズームレンズは、正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【００３３】
また、本技術ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、第１レンズ群が第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動される。
【００３４】
ズームレンズを上記のように構成することにより、第２レンズ群と第３レンズ群による変倍効果を高めることができると共に光学系の全長を短くすることができる。
【００３５】
また、広角端状態においては画角が広いため、第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れている。このため第１レンズ群と第２レンズ群を近接して配置することにより、第１レンズ群を通過する軸外光束が広がり過ぎないようにしている。
【００３６】
さらに、広角端状態から望遠端状態に向かってレンズの位置状態が変化する際に画角が狭まり、また、開口絞りを第３レンズ群の近傍、即ち、第２レンズ群と第３レンズ群の間又は第３レンズ群中に配置した場合に第２レンズ群と開口絞りの距離が近付くため、第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近付く。このような第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束の高さの変化を利用して、レンズの位置状態の変化に伴う軸外収差の変動を良好に補正している。
【００３７】
従って、小型化とズーム全域に亘る良好な光学性能を確保することができる。
【００３８】
本技術ズームレンズは、第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成されている。
【００３９】
このように３枚のレンズを負正負の対称型に配置することにより、ズーム全域において歪曲収差や非点収差等の軸外収差を良好に補正しながらも負の屈折力を強めることができ、第２レンズ群の移動による収差変動の抑制と高変倍化を同時に実現することができる。
【００４０】
ズームレンズにおいて高変倍化を図るためには、第２レンズ群の負の屈折力を強める必要がある。そこで、本技術ズームレンズにあっては、第２レンズ群において、第１部分群として１枚の負レンズによって構成し、第２部分群として正レンズと負レンズによって構成している。
【００４１】
第１部分群は広角端状態において第３レンズ群の近傍、即ち、第２レンズ群と第３レンズ群の間又は第３レンズ群中に配置された開口絞りから離れて位置されるため、画角の変化によって通過する光線の高さが大きく変化し、ズーム全域において歪曲収差や非点収差等の軸外収差を良好に補正する機能を有する。
【００４２】
第２部分群は開口絞りの近くに配置されるため、主に、球面収差を補正する機能を有する。第２部分群に正レンズを配置することにより、第１部分群の負レンズで発生した諸収差を打ち消し、第２レンズ群で発生する収差を抑制することができる。
【００４３】
さらに、第１部分群の負レンズの収差補正の負担を軽減するために、第２部分群を１枚の正レンズと１枚の負レンズによって構成している。第２部分群を２枚以下のレンズによって構成することにより、第２レンズ群の光軸方向における厚さを抑制し、第２レンズ群の移動量が十分に確保されて高変倍化に寄与する。
【００４４】
また、第２部分群を正レンズと負レンズの接合レンズとすることにより、製造誤差感度を低減することができると共に組立性の向上を図ることができる。
【００４５】
また、本技術ズームレンズは、第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されている。
【００４６】
３枚のレンズを正負正の対称型に配置することにより、ズーム全域で球面収差を良好に補正しながらも正の屈折力を強めることができ、第３レンズ群の移動による収差変動の抑制と高変倍化を同時に実現することができる。また、物体側の正レンズと負レンズを接合レンズにすることにより、収差を打ち消し合う物体側の正レンズと負レンズの製造誤差を低減することができ、良好な光学性能を確保し易くなる。
【００４７】
本技術ズームレンズは、上記のように構成されることにより、ズーム全域で良好な光学性能を有し、広角端状態における画角が８０度程度、変倍比が１５倍程度を実現し、小型化、高変倍化及び高性能化を図ることができる。
【００４８】
本技術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）を満足することが望ましい。
（１）０．０６＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００４９】
条件式（１）は、所定の光学性能を得るために好ましい第２レンズ群の焦点距離と望遠端における焦点距離との比を規定する式である。
【００５０】
条件式（１）の下限値を下回った場合には、第２レンズ群の負の屈折力が強くなり過ぎるため、ズーム全域に亘って第２レンズ群で発生する非点収差等の軸外収差の補正が困難となる。このため、ズーミングによる収差の変動が大きくなり、広角端、望遠端ともに軸外収差が悪化してしまう。
【００５１】
逆に、条件式（１）の上限値を上回った場合には、第２レンズ群の負の屈折力が弱くなり過ぎるため、所望の変倍比を確保することができなくなる。また、変倍比を高めるためには第３レンズ群の移動量を増やす必要があり、光学系の小型化が困難となる。
【００５２】
従って、ズームレンズが条件式（１）を満足することにより、ズーミングによる収差の変動を小さくすることができると共に小型化を図ることができる。
【００５３】
条件式（１）については、下限値を０．０８、上限値を０．１０とすることがより好ましい。
【００５４】
本技術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（２）を満足することが望ましい。
（２）０．１０＜ｆ３／ｆｔ＜０．２５
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００５５】
条件式（２）は、所定の光学性能を得るために好ましい第３レンズ群の焦点距離と望遠端における焦点距離との比を規定する式である。
【００５６】
条件式（２）の下限値を下回った場合には、第３レンズ群の正の屈折力が強くなり過ぎるため、ズーミングに際する球面収差とコマ収差が大きくなり高性能化を図ることができない。
【００５７】
逆に、条件式（２）の上限値を上回った場合には、所望の変倍比を確保するために第３レンズ群の移動量を増やす必要があり、光学系の小型化が困難となる。
【００５８】
従って、ズームレンズが条件式（２）を満足することにより、ズーミングに際する球面収差とコマ収差の発生を抑制して高性能化を図ることができると共に小型化を図ることができる。
【００５９】
条件式（２）については、下限値を０．１５、上限値を０．２とすることがより好ましい。
【００６０】
本技術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（３）を満足することが望ましい。
（３）０．９＜ｆ２１／ｆ２＜１．４
但し、
ｆ２１：第２レンズ群の最も物体側に配置される負レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
とする。
【００６１】
条件式（３）は、第２レンズ群における第１部分群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比を規定した式である。
【００６２】
条件式（３）の下限値を下回った場合には、第２レンズ群における第１部分群の屈折力が大きくなり過ぎるため、広角端での非点収差やコマ収差等の軸外収差の補正が困難になると共に第１部分群と第２部分群の組立誤差に対する感度が大きくなり製造時の性能低下の原因となる。
【００６３】
逆に、条件式（３）の上限値を上回った場合には、第２レンズ群における第１部分群の屈折力が小さくなり過ぎるため、広角端において第２レンズ群における第１部分群や第１レンズ群を通る軸外光束が光軸から離れてしまい、レンズ径が大きくなり過ぎると共に軸外収差が悪化してしまう。
【００６４】
従って、ズームレンズが条件式（３）を満足することにより、軸外収差を良好に補正することができると共に組立誤差に対する感度の低減及び小型を図ることができる。
【００６５】
条件式（３）については、下限値を１．０、上限値を１．２とすることがより好ましい。
【００６６】
本技術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（４）を満足することが望ましい。
（４）０．５０＜ｆ１／ｆｔ＜０．６５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００６７】
条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離と広角端状態における焦点距離との比を規定する式である。
【００６８】
条件式（４）の下限値を下回った場合には、第１レンズ群の屈折力が強くなり過ぎるため、望遠端におけるコマ収差や非点収差が大きく発生しレンズ系全体における収差補正が困難となる。
【００６９】
逆に、条件式（４）の上限値を上回った場合には、第１レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎるため、第１レンズ群が大型化すると共に広角化を図ることが困難となる。
【００７０】
従って、ズームレンズが条件式（４）を満足することにより、望遠端におけるコマ収差や非点収差の発生を抑制してレンズ系全体における良好な収差補正を行うことができると共に第１レンズ群の小型化及び広角化を図ることができる。
【００７１】
条件式（４）については、下限値を０．５５、上限値を０．６０とすることがより好ましい。
【００７２】
本技術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（５）を満足することが望ましい。
（５）０．４＜ｄ３１／Ｄ３＜０．８
但し、
ｄ３１：第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの光軸上の厚み
Ｄ３：第３レンズ群全体の光軸上の厚み
とする。
【００７３】
条件式（５）は、第３レンズ群全体の光軸上の厚みと第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの光軸上の厚みとの比を規定する式である。
【００７４】
条件式（５）の下限値を下回った場合には、第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの屈折力が弱くなり過ぎるため、第３レンズ群が移動することにより得られる変倍効果が十分でなくなり高変倍化を図ることが困難となる。
【００７５】
逆に、条件式（５）の上限値を上回った場合には、第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズとこの正レンズの像側に続いて配置される負レンズとの距離が離れ過ぎてしまうため、両者で球面収差を良好に打ち消すことができなくなってしまう。
【００７６】
従って、ズームレンズが条件式（５）を満足することにより、球面収差の発生を抑制して高変倍化を図ることができる。
【００７７】
条件式（５）については、下限値を０．６、上限値を０．７とすることがより好ましい。
【００７８】
本技術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（６）を満足することが望ましい。
（６）０．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．３
但し、
Ｌｔ：望遠端におけるレンズ系の全長
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００７９】
条件式（６）は、望遠端状態におけるレンズ全長と望遠端状態における焦点距離との比を規定する式である。
【００８０】
条件式（６）の下限値を下回った場合には、望遠端状態におけるレンズ全長を小さくするために各群の屈折力を強める必要があり、各群の組立誤差に対する敏感度が大きくなり製造上好ましくない。また、ズーム全域に亘って収差を良好に補正することが困難となる。
【００８１】
逆に、条件式（６）の上限値を上回った場合には、望遠端状態におけるレンズ全長が大きくなり、小型化が損なわれる。
【００８２】
従って、ズームレンズが条件式（６）を満足することにより、ズーム全域で良好な光学性能と小型化を実現することができる。
【００８３】
条件式（６）については、下限値を１．０、上限値を１．２とすることがより好ましい。
【００８４】
本技術の一実施形態によるズームレンズにあっては、第１レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されることが望ましい。
【００８５】
ズームレンズの第１レンズ群をこのような構成にすることにより、第１レンズ群の正の屈折力を２枚の正レンズに分散させてそれぞれのレンズの曲率を緩めることが可能となるため、広角端において光軸から離れた位置を通過する軸外光線の収差の発生を抑制することができる。また、正レンズの厚みを増やさなくてもコバ厚を確保することができるため、光軸方向における厚みを薄くすることが可能となり、光学系の小型化を達成することができる。
【００８６】
本技術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（７）を満足することが望ましい。
（７）８＜ｆｔ／ｆｗ＜２０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【００８７】
条件式（７）は、光学系の変倍比を規定する式である。
【００８８】
条件式（７）の下限値を下回った場合には、高変倍化を図ることができない。
【００８９】
逆に、条件式（７）の上限値を上回った場合には、光学系が大型化してしまう。
【００９０】
従って、ズームレンズが条件式（７）を満足することにより、小型化と高変倍化を図ることができる。
【００９１】
条件式（７）については、下限値を１２、上限値を１６とすることがより好ましい。
【００９２】
本技術の一実施形態によるズームレンズにあっては、良好な光学性能を確保し広角化、高変倍化及び小型化を図るために、各レンズ群を以下のように構成することが望ましい。
【００９３】
第１レンズ群に関しては、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが物体側から像側へ順に配置される構成とすることが望ましい。
【００９４】
第１レンズ群の物体側の正レンズとしては、例えば、アッベ数が６０以上の硝材を用いることが望ましい。アッベ数が大きいほど色収差の発生を抑え易い。
【００９５】
第１レンズ群においては、特に、望遠端において軸上光束が大きな径で入射するため球面収差が発生し易い。また、軸外光束が光軸から離れて入射するため、コマ収差や非点収差等の軸外収差が発生し易い。
【００９６】
そこで、第１レンズ群の像側の正レンズを物体側に凸を向けたメニスカスレンズとすることにより、広角端においてレンズに対する軸外光線の入射角が小さくなり、収差の発生を抑制することが可能となる。
【００９７】
第２レンズ群に関しては、第１部分群と第２部分群によって構成することが望ましい。第２レンズ群を第１部分群と第２部分群によって構成することにより、第２レンズ群において発生する諸収差をより良好に補正し、より高い光学性能を確保することが可能となる。
【００９８】
第３レンズ群に関しては、最も物体側に、物体側に凸面を向けた正レンズを配置することが望ましい。
【００９９】
第３レンズ群の最も物体側に、物体側に凸面を向けた正レンズを配置することにより、強い屈折力を有する場合においても球面収差を良好に補正することができる。また、この物体側の凸面を非球面に形成することにより、一層良好に球面収差を補正することが可能である。
【０１００】
第４レンズ群に関しては、単レンズによって構成し、フォーカシングに使用することが望ましい。
【０１０１】
第４レンズ群を単レンズによって構成することにより、フォーカシング時の移動の際の駆動機構の負荷を最小限に抑えることができる。また、第４レンズ群を構成する各面のうち、少なくとも１つの面を非球面に形成することにより、フォーカシングに伴う諸収差の変動を良好に補正することができる。
【０１０２】
ズームレンズにあっては、第１レンズ群乃至第４レンズ群のうちの１つのレンズ群又は１つのレンズ群のうちの一部のレンズを光軸に略垂直な方向にシフトさせることにより、像の位置をシフトさせることが可能となる。
【０１０３】
また、像の位置をシフトさせることが可能なズームレンズを像ブレを検出する検出系、各レンズ群をシフトさせる駆動系及び検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系と組み合わせることにより、手ぶれや像ぶれを補正する防振光学系として機能させることが可能である。
【０１０４】
さらに、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルターを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外線吸収フィルターを配置することも可能である。
【０１０５】
尚、本技術ズームレンズにあっては、広角端で第２レンズ群の第１部分群を構成する負レンズを通過する光線の高さが高いため、広角端において樽型の歪曲収差が発生し易い。これに対して、撮影された画像データを加工し画像歪みを変化させる機能を用いることにより、光学系で発生した歪曲収差による画像歪みを補正して観察できるようにすることが望ましい。また、意図的に樽型の歪曲収差を発生させることにより、広角端における入射光線の高さが画角の割に低くなるため、第１レンズの径を小さくすることが可能となり、より一層の小型化を図ることができる。
【０１０６】
［ズームレンズの数値実施例］
以下に、本技術ズームレンズの具体的な実施の形態及び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。
【０１０７】
尚、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。
【０１０８】
「Ｓｉ」は物体側から像側へ数えた第ｉ番目の面の面番号、「Ｒｉ」は第ｉ番目の面の近軸曲率半径、「Ｄｉ」は第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間の軸上面間隔（レンズの中心の厚み又は空気間隔）、「Ｎｉ」は第ｉ番目の面から始まるレンズ等のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｉ」は第ｉ番目の面から始まるレンズ等のｄ線におけるアッベ数を示す。
【０１０９】
「Ｓｉ」に関し「ＡＳＰ」は当該面が非球面であることを示し、「Ｒｉ」に関し「０．００００」は当該面が平面であることを示す。
【０１１０】
「κ」は円錐定数（コーニック定数）、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数を示す。
【０１１１】
「ｆ」は焦点距離、「Ｆｎｏ」はＦナンバー、「ω」は半画角を示す。
【０１１２】
尚、以下の非球面係数を示す各表において、「Ｅ−ｎ」は１０を底とする指数表現、即ち、「１０のマイナスｎ乗」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ−０５」は「０．１２３４５×（１０のマイナス五乗）」を表している。
【０１１３】
各実施の形態において用いられたズームレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。非球面形状は、「ｘ」をレンズ面の頂点からの光軸方向における距離（サグ量）、「ｙ」を光軸方向に垂直な方向における高さ（像高）、「ｃ」をレンズの頂点における近軸曲率（曲率半径の逆数）、「κ」を円錐定数（コーニック定数）、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」をそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数とすると、以下の数式１によって定義される。
【０１１４】
【数１】
2012168388.tif 000003
【０１１５】
図１、図５、図９及び図１３は、それぞれ本技術ズームレンズの第１の実施の形態乃至第４の実施の形態におけるズームレンズ１乃至ズームレンズ４のレンズ構成を示している。
【０１１６】
これらの各図において、上段は広角端状態、中段は中間焦点距離状態、下段は望遠端状態におけるレンズの位置を示しており、焦点距離が広角端から望遠端に近付くに従って各レンズ群が矢印で示す位置に存在する。実線の矢印はズーミングに際して移動することを示す。
【０１１７】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本技術の第１の実施の形態におけるズームレンズ１のレンズ構成を示している。
【０１１８】
ズームレンズ１は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【０１１９】
ズームレンズ１は変倍比が１４．１倍とされている。
【０１２０】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１と両凸形状の正レンズＧ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１２１】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ４と、両凸形状の正レンズＧ５と両凹形状の負レンズＧ６とが接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１２２】
第３レンズ群ＧＲ３は、両凸形状の正レンズＧ７と両凹形状の負レンズＧ８とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＧ９とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１２３】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１０によって構成されている。
【０１２４】
第４レンズ群ＧＲ４と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬとカバーガラスＣＧが物体側から像側へ順に配置されている。
【０１２５】
開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の物体側における近傍に配置され、第３レンズ群ＧＲ３と一体に移動する。
【０１２６】
ズーミングに際しては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４が可動レンズ群とされている。
【０１２７】
表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズ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。
【０１２８】
【表１】
2012168388.tif 000004
【０１２９】
ズームレンズ１において、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面（第６面、第７面）、負レンズＧ６の像側の面（第１０面）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面（第１２面）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の物体側の面（第１７面）は非球面に形成されている。数値実施例１における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表２に示す。
【０１３０】
【表２】
2012168388.tif 000005
【０１３１】
数値実施例１の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態におけるＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωを表３に示す。
【０１３２】
【表３】
2012168388.tif 000006
【０１３３】
ズームレンズ１において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔Ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ１８が変化する。数値実施例１における各面間隔の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を表４に示す。
【０１３４】
【表４】
2012168388.tif 000007
【０１３５】
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諸収差図を示し、図２は広角端状態、図３は中間焦点距離状態、図４は望遠端状態における諸収差図を示す。
【０１３６】
図２乃至図４には、像面湾曲図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【０１３７】
各収差図から、数値実施例１は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【０１３８】
＜第２の実施の形態＞
図５は、本技術の第２の実施の形態におけるズームレンズ２のレンズ構成を示している。
【０１３９】
ズームレンズ２は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【０１４０】
ズームレンズ２は変倍比が１４．２倍とされている。
【０１４１】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１と両凸形状の正レンズＧ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１４２】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ４と、両凸形状の正レンズＧ５と両凹形状の負レンズＧ６とが接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１４３】
第３レンズ群ＧＲ３は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ７と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ８とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＧ９とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１４４】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１０によって構成されている。
【０１４５】
第４レンズ群ＧＲ４と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬとカバーガラスＣＧが物体側から像側へ順に配置されている。
【０１４６】
開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の物体側における近傍に配置され、第３レンズ群ＧＲ３と一体に移動する。
【０１４７】
ズーミングに際しては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４が可動レンズ群とされている。
【０１４８】
表５に、第２の実施の形態におけるズームレンズ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。
【０１４９】
【表５】
2012168388.tif 000008
【０１５０】
ズームレンズ２において、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面（第６面、第７面）、負レンズＧ６の像側の面（第１０面）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面（第１２面）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の物体側の面（第１７面）は非球面に形成されている。数値実施例２における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表６に示す。
【０１５１】
【表６】
2012168388.tif 000009
【０１５２】
数値実施例２の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態におけるＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωを表７に示す。
【０１５３】
【表７】
2012168388.tif 000010
【０１５４】
ズームレンズ２において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔Ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ１８が変化する。数値実施例２における各面間隔の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を表８に示す。
【０１５５】
【表８】
2012168388.tif 000011
【０１５６】
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諸収差図を示し、図６は広角端状態、図７は中間焦点距離状態、図８は望遠端状態における諸収差図を示す。
【０１５７】
図６乃至図８には、像面湾曲図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【０１５８】
各収差図から、数値実施２は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【０１５９】
＜第３の実施の形態＞
図９は、本技術の第３の実施の形態におけるズームレンズ３のレンズ構成を示している。
【０１６０】
ズームレンズ３は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【０１６１】
ズームレンズ３は変倍比が１４．１倍とされている。
【０１６２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１とメニスカス形状の正レンズＧ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１６３】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ４と、両凸形状の正レンズＧ５と両凹形状の負レンズＧ６とが接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１６４】
第３レンズ群ＧＲ３は、両凸形状の正レンズＧ７と両凹形状の負レンズＧ８とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＧ９とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１６５】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１０によって構成されている。
【０１６６】
第４レンズ群ＧＲ４と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬとカバーガラスＣＧが物体側から像側へ順に配置されている。
【０１６７】
開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の物体側における近傍に配置され、第３レンズ群ＧＲ３と一体に移動する。
【０１６８】
ズーミングに際しては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４が可動レンズ群とされている。
【０１６９】
表９に、第３の実施の形態におけるズームレンズ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。
【０１７０】
【表９】
2012168388.tif 000012
【０１７１】
ズームレンズ３において、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面（第６面、第７面）、負レンズＧ６の像側の面（第１０面）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面（第１２面）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の物体側の面（第１７面）は非球面に形成されている。数値実施例３における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表１０に示す。
【０１７２】
【表１０】
2012168388.tif 000013
【０１７３】
数値実施例３の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態におけるＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωを表１１に示す。
【０１７４】
【表１１】
2012168388.tif 000014
【０１７５】
ズームレンズ３において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔Ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ１８が変化する。数値実施例３における各面間隔の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を表１２に示す。
【０１７６】
【表１２】
2012168388.tif 000015
【０１７７】
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諸収差図を示し、図１０は広角端状態、図１１は中間焦点距離状態、図１２は望遠端状態における諸収差図を示す。
【０１７８】
図１０乃至図１２には、像面湾曲図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【０１７９】
各収差図から、数値実施例３は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
＜第４の実施の形態＞
図１３は、本技術の第４の実施の形態におけるズームレンズ４のレンズ構成を示している。
【０１８０】
ズームレンズ４は、正の屈折力を有する第１レンズ群ＧＲ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＧＲ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＧＲ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群ＧＲ４とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【０１８１】
ズームレンズ４は変倍比が１４．１倍とされている。
【０１８２】
第１レンズ群ＧＲ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１と両凸形状の正レンズＧ２とが接合されて成る接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１８３】
第２レンズ群ＧＲ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ４と、両凸形状の正レンズＧ５と両凹形状の負レンズＧ６とが接合されて成る接合レンズとが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１８４】
第３レンズ群ＧＲ３は、両凸形状の正レンズＧ７と両凹形状の負レンズＧ８とが接合されて成る接合レンズと、両凸形状の正レンズＧ９とが物体側から像側へ順に配置されて構成されている。
【０１８５】
第４レンズ群ＧＲ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１０によって構成されている。
【０１８６】
第４レンズ群ＧＲ４と像面ＩＭＧの間にはフィルターＦＬとカバーガラスＣＧが物体側から像側へ順に配置されている。
【０１８７】
開口絞りＳは第３レンズ群ＧＲ３の物体側における近傍に配置され、第３レンズ群ＧＲ３と一体に移動する。
【０１８８】
ズーミングに際しては、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２と第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４が可動レンズ群とされている。
【０１８９】
表１３に、第４の実施の形態におけるズームレンズ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。
【０１９０】
【表１３】
2012168388.tif 000016
【０１９１】
ズームレンズ４において、第２レンズ群ＧＲ２の負レンズＧ４の両面（第６面、第７面）、負レンズＧ６の像側の面（第１０面）、第３レンズ群ＧＲ３の正レンズＧ７の物体側の面（第１２面）、第４レンズ群ＧＲ４の正レンズＧ１０の物体側の面（第１７面）は非球面に形成されている。数値実施例４における非球面の４次、６次、８次、１０次の非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを円錐定数κと共に表１４に示す。
【０１９２】
【表１４】
2012168388.tif 000017
【０１９３】
数値実施例４の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態におけるＦナンバーＦｎｏ及び半画角ωを表１５に示す。
【０１９４】
【表１５】
2012168388.tif 000018
【０１９５】
ズームレンズ４において、広角端状態と望遠端状態の間の変倍に際して、第１レンズ群ＧＲ１と第２レンズ群ＧＲ２の間の面間隔Ｄ５、第２レンズ群ＧＲ２と開口絞りＳの間の面間隔Ｄ１０、第３レンズ群ＧＲ３と第４レンズ群ＧＲ４の間の面間隔Ｄ１６及び第４レンズ群ＧＲ４とフィルターＦＬの間の面間隔Ｄ１８が変化する。数値実施例４における各面間隔の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における可変間隔を表１６に示す。
【０１９６】
【表１６】
2012168388.tif 000019
【０１９７】
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諸収差図を示し、図１４は広角端状態、図１５は中間焦点距離状態、図１６は望遠端状態における諸収差図を示す。
【０１９８】
図１４乃至図１６には、像面湾曲図において、実線でサジタル像面における値を示し、破線でメリディオナル像面における値を示す。
【０１９９】
各収差図から、数値実施例４は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることが明らかである。
【０２００】
［ズームレンズの条件式の各値］
以下に、本技術ズームレンズの条件式の各値について説明する。
【０２０１】
表１７にズームレンズ１乃至ズームレンズ４における前記条件式（１）乃至条件式（７）の各値を示す。
【０２０２】
【表１７】
2012168388.tif 000020
【０２０３】
表１７から明らかなように、ズームレンズ１乃至ズームレンズ４は条件式（１）乃至条件式（７）を満足するようにされている。
【０２０４】
［撮像装置の構成］
本技術撮像装置は、ズームレンズと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、ズームレンズが、正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成る。
【０２０５】
また、本技術撮像装置は、ズームレンズが、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、第１レンズ群が第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、第３レンズ群が第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動される。
【０２０６】
ズームレンズを上記のように構成することにより、第２レンズ群と第３レンズ群による変倍効果を高めることができると共に光学系の全長を短くすることができる。
【０２０７】
また、広角端状態においては画角が広いため、第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れている。このため第１レンズ群と第２レンズ群を近接して配置することにより、第１レンズ群を通過する軸外光束が広がり過ぎないようにしている。
【０２０８】
さらに、広角端状態から望遠端状態に向かってレンズの位置状態が変化する際に画角が狭まり、また、開口絞りを第３レンズ群の近傍、即ち、第２レンズ群と第３レンズ群の間又は第３レンズ群中に配置した場合に第２レンズ群と開口絞りの距離が近付くため、第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近付く。このような第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束の高さの変化を利用して、レンズの位置状態の変化に伴う軸外収差の変動を良好に補正している。
【０２０９】
従って、小型化とズーム全域に亘る良好な光学性能を確保することができる。
【０２１０】
本技術撮像装置は、ズームレンズが、第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成されている。
【０２１１】
このように３枚のレンズを負正負の対称型に配置することにより、ズーム全域において歪曲収差や非点収差等の軸外収差を良好に補正しながらも負の屈折力を強めることができ、第２レンズ群の移動による収差変動の抑制と高変倍化を同時に実現することができる。
【０２１２】
ズームレンズにおいて高変倍化を図るためには、第２レンズ群の負の屈折力を強める必要がある。そこで、本技術撮像装置にあっては、第２レンズ群において、第１部分群として１枚の負レンズによって構成し、第２部分群として正レンズと負レンズによって構成している。
【０２１３】
第１部分群は広角端状態において第３レンズ群の近傍、即ち、第２レンズ群と第３レンズ群の間又は第３レンズ群中に配置された開口絞りから離れて位置されるため、画角の変化によって通過する光線の高さが大きく変化し、ズーム全域において歪曲収差や非点収差等の軸外収差を良好に補正する機能を有する。
【０２１４】
第２部分群は開口絞りの近くに配置されるため、主に、球面収差を補正する機能を有する。第２部分群に正レンズを配置することにより、第１部分群の負レンズで発生した諸収差を打ち消し、第２レンズ群で発生する収差を抑制することができる。
【０２１５】
さらに、第１部分群の負レンズの収差補正の負担を軽減するために、第２部分群を１枚の正レンズと１枚の負レンズによって構成している。第２部分群を２枚以下のレンズによって構成することにより、第２レンズ群の光軸方向における厚さを抑制し、第２レンズ群の移動量が十分に確保されて高変倍化に寄与する。
【０２１６】
また、第２部分群を正レンズと負レンズの接合レンズとすることにより、製造誤差感度を低減することができると共に組立性の向上を図ることができる。
【０２１７】
また、本技術撮像装置は、ズームレンズが、第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されている。
【０２１８】
３枚のレンズを正負正の対称型に配置することにより、ズーム全域で球面収差を良好に補正しながらも正の屈折力を強めることができ、第３レンズ群の移動による収差変動の抑制と高変倍化を同時に実現することができる。また、物体側の正レンズと負レンズを接合レンズにすることにより、収差を打ち消し合う物体側の正レンズと負レンズの製造誤差を低減することができ、良好な光学性能を確保し易くなる。
【０２１９】
本技術撮像装置は、ズームレンズが上記のように構成されることにより、ズーム全域で良好な光学性能を有し、広角端状態における画角が８０度程度、変倍比が１５倍程度を実現し、小型化、高変倍化及び高性能化を図ることができる。
【０２２０】
［撮像装置の一実施形態］
図１７に、本技術撮像装置の一実施形態によるデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
【０２２１】
撮像装置（デジタルスチルカメラ）１００は、撮像機能を担うカメラブロック１０と、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うカメラ信号処理部２０と、画像信号の記録再生処理を行う画像処理部３０とを有している。また、撮像装置１００は、撮影された画像等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）４０と、メモリーカード１０００への画像信号の書込及び読出を行うＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）５０と、撮像装置の全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ユーザーによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等から成る入力部７０と、カメラブロック１０に配置されたレンズの駆動を制御するレンズ駆動制御部８０とを備えている。
【０２２２】
カメラブロック１０は、ズームレンズ１１（本技術が適用されるズームレンズ１、２、３、４）を含む光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子１２等とによって構成されている。
【０２２３】
カメラ信号処理部２０は、撮像素子１２からの出力信号に対するデジタル信号への変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
【０２２４】
画像処理部３０は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
【０２２５】
ＬＣＤ４０はユーザーの入力部７０に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。
【０２２６】
Ｒ／Ｗ５０は、画像処理部３０によって符号化された画像データのメモリーカード１０００への書込及びメモリーカード１０００に記録された画像データの読出を行う。
【０２２７】
ＣＰＵ６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、入力部７０からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
【０２２８】
入力部７０は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザーによる操作に応じた指示入力信号をＣＰＵ６０に対して出力する。
【０２２９】
レンズ駆動制御部８０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてズームレンズ１１の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御する。
【０２３０】
メモリーカード１０００は、例えば、Ｒ／Ｗ５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
【０２３１】
以下に、撮像装置１００における動作を説明する。
【０２３２】
撮影の待機状態では、ＣＰＵ６０による制御の下で、カメラブロック１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部２０を介してＬＣＤ４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、入力部７０からのズーミングのための指示入力信号が入力されると、ＣＰＵ６０がレンズ駆動制御部８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部８０の制御に基づいてズームレンズ１１の所定のレンズが移動される。
【０２３３】
入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１０の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部２０から画像処理部３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはＲ／Ｗ５０に出力され、メモリーカード１０００に書き込まれる。
【０２３４】
フォーカシングは、例えば、入力部７０のシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や記録（撮影）のために全押しされた場合等に、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部８０がズームレンズ１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。
【０２３５】
メモリーカード１０００に記録された画像データを再生する場合には、入力部７０に対する操作に応じて、Ｒ／Ｗ５０によってメモリーカード１０００から所定の画像データが読み出され、画像処理部３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がＬＣＤ４０に出力されて再生画像が表示される。
【０２３６】
尚、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。
【０２３７】
［本技術］
本技術は、以下の構成とすることもできる。
【０２３８】
＜１＞正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レンズ群とが物体側から像側へ順に配置されて成り、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、前記第１レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が広がるように物体側へ移動され、前記第３レンズ群が前記第２レンズ群との間隔が近付くように物体側へ移動され、前記第２レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと負レンズの３枚のレンズによって構成され、前記第３レンズ群が物体側から像側へ順に正レンズと負レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成されたズームレンズ。
【０２３９】
＜２＞以下の条件式（１）を満足する前記＜１＞に記載のズームレンズ。
（１）０．０６＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１２
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０２４０】
＜３＞以下の条件式（２）を満足する前記＜１＞又は＜２＞に記載のズームレンズ。
（２）０．１０＜ｆ３／ｆｔ＜０．２５
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０２４１】
＜４＞以下の条件式（３）を満足する前記＜１＞から＜３＞の何れかに記載のズームレンズ。
（３）０．９＜ｆ２１／ｆ２＜１．４
但し、
ｆ２１：第２レンズ群の最も物体側に配置される負レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
とする。
【０２４２】
＜５＞以下の条件式（４）を満足する前記＜１＞から＜４＞の何れかに記載のズームレンズ。
（４）０．５０＜ｆ１／ｆｔ＜０．６５
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０２４３】
＜６＞以下の条件式（５）を満足する前記＜１＞から＜５＞の何れかに記載のズームレンズ。
（５）０．４＜ｄ３１／Ｄ３＜０．８
但し、
ｄ３１：第３レンズ群の最も物体側に配置される正レンズの光軸上の厚み
Ｄ３：第３レンズ群全体の光軸上の厚み
とする。
【０２４４】
＜７＞以下の条件式（６）を満足する前記＜１＞から＜６＞の何れかに記載のズームレンズ。
（６）０．９＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．３
但し、
Ｌｔ：望遠端におけるレンズ系の全長
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０２４５】
＜８＞前記第１レンズ群が物体側から像側へ順に負レンズと正レンズと正レンズの３枚のレンズによって構成された前記＜１＞から＜７＞の何れかに記載のズームレンズ。
【０２４６】
＜９＞以下の条件式（７）を満足する前記＜１＞から＜８＞の何れかに記載のズームレンズ。
（７）８＜ｆｔ／ｆｗ＜２０
但し、
ｆｔ：望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
【０２４７】
上記した各実施の形態において示した各部の形状及び数値は、何れも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術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】
【０２４８】
【図１】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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図３】中間焦点距離状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図４】望遠端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図５】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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図７】中間焦点距離状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図８】望遠端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図９】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の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１１】中間焦点距離状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１２】望遠端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１３】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３の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例の収差図を示し、本図は、広角端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１５】中間焦点距離状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１６】望遠端状態における球面収差、像面湾曲及び歪曲収差を示す図である。
【図１７】撮像装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２４９】
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、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、Ｇ１…負レンズ、Ｇ２…正レンズ、Ｇ３…正レンズ、Ｇ４…負レンズ、Ｇ５…正レンズ、Ｇ６…負レンズ、Ｇ７…正レンズ、Ｇ８…負レンズ、Ｇ９…正レンズ、１００…撮像装置、１１…ズームレンズ、１２…撮像素子
【図１】
2012168388.tif 000021
【図２】
2012168388.tif 000022
【図３】
2012168388.tif 000023
【図４】
2012168388.tif 000024
【図５】
2012168388.tif 000025
【図６】
2012168388.tif 000026
【図７】
2012168388.tif 000027
【図８】
2012168388.tif 000028
【図９】
2012168388.tif 000029
【図１０】
2012168388.tif 000030
【図１１】
2012168388.tif 000031
【図１２】
2012168388.tif 000032
【図１３】
2012168388.tif 000033
【図１４】
2012168388.tif 000034
【図１５】
2012168388.tif 000035
【図１６】
2012168388.tif 000036
【図１７】
2012168388.tif 000037