JP2007240747A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高変倍比化と小型化を同時に満たすズームレンズ、及びそれを備えた電子撮像装置を提供すること。
【解決手段】
物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ１２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ１3と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ１4とを有するズームレンズであって、変倍時には、広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りＳを備え、前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置するように構成する。
【選択図】 図1

Description

本願の発明は、ズームレンズとそれを用いた撮像装置に関する。特に小型化を実現した、ビデオカメラやデジタルカメラをはじめとする撮像装置に関する。

銀塩フィルムに代わり、CCDやCMOSのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが普及してきている。このようなデジタルカメラでは、近年、小型で薄型のタイプが好まれるようになっている。カメラの大きさのうち、厚さ方向は主に光学系の大きさに依存してしまうことから、薄型化を達成するには光学系の構成が重要になってくる。また最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出して、携帯時には光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒が一般的になっている。そのためズームレンズの場合は、沈胴時の大きさを考慮したレンズ群の構成が極めて重要になってくる。レンズ枚数が少ないズームレンズを構成した先行技術としては、以下の文献（特許文献１及び特許文献２参照）に開示されるような、物体側より順に、正パワーを持つ第１レンズ群、負パワーを持つ第２レンズ群、正パワーを持つ第３レンズ群、正パワーを持つ第４レンズ群を有するタイプが知られている。

特開２００１−１３３６８７

特開平１１−１１９１００

一方、コンパクトタイプのデジタルカメラの変倍比は３倍程度が一般的であったが、変倍比がそれ以上の高変倍比を有するものも求められるようになってきている。

しかしながら、これらの先行例には次のような課題を有する。前記特許文献１における実施例３ではレンズの構成枚数を８枚にして小型化には適しているが、変倍比は３倍に達していない。また、特許文献２における実施例１ではレンズの構成枚数を７枚、実施例３、４では８枚にしているが、同様に変倍比は３倍に達していない。

本願の発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高変倍比化と小型化を同時に満たすズームレンズ、及びそれを備えた電子撮像装置を提供することである。

前記課題を解決するために本願の第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズと、正レンズと、負レンズとの３枚のレンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズ-ムレンズであって、前記広角端に対して前記望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置することを特徴とする。

また、本願の第２の発明のズ−ムレンズは、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズと、負レンズとの２枚のレンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズ-ムレンズであって、前記広角端に対して前記望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置することを特徴とする。

また、本願の第３の発明のズ−ムレンズは請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、前記広角端に対して前記望遠端において前記第１レンズ群が物体側に位置するよう構成したことを特徴とする。

また、本願の第４の発明の撮像装置は請求項１乃至３に記載の少なくともいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備えたことを特徴とする。

本願の発明のように構成することにより、小型で薄型のズームレンズを得ることできる。

以下、本願の発明の実施例の説明に先立ち本願の発明の作用効果について説明する。

本願の第一の発明は、物体側から順に正パワーの第１レンズ群、負パワーの第２レンズ群、明るさ絞り、正パワーの第３レンズ群、及び正パワーの第４レンズ群を備える構成を有する。

この構成において、ズームレンズを小型化するためには、まずレンズ収納時の奥行き方向の厚さを薄くする必要がある。そのため本願の発明では、光学性能を考慮しつつ、総レンズ数をできるだけ少なくして構成すべく、物体側から順に、第１レンズ群を負レンズ、正レンズの２枚のレンズ、第２レンズ群を負レンズ、正レンズの２枚のレンズ、第３レンズ群を正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズ、第４レンズ群を正レンズの１枚のレンズで構成した。

このようにして、従来ではレンズ群の厚さ方向が特に大きくなりやすい第１レンズ群と第２レンズ群を正レンズと負レンズの２枚ずつで構成することにより、第１、２レンズ群内で収差補正を行いつつ各群の厚さ方向も小さくできるように構成した。

また変倍作用が大きくなりやすい第３レンズ群を正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズで構成することにより、良好な収差補正が行われ高性能化を十分発揮できるようにした。また、このように第３レンズ群を構成することにより、第２レンズ群から発散する軸上光束を物体側の２枚の正レンズで収斂させて第３レンズ群の径の小型化を行い、また、像側に負レンズを配することで主点を物体よりにして高変倍比化に寄与している。また第４レンズ群は最小枚数の正レンズ１枚で構成することによって小型化した。

なお、性能を維持しつつ高変倍比化するためには各レンズ群に効率よく変倍作用を与えて、かつ変倍領域において収差を良好に補正する必要がある。よって第１〜４レンズ群、明るさ絞りをすべて移動させるようにした。このようにすべてのレンズ群を移動させることにより、変倍作用を効果的に与えることが可能になり、高変倍比化しても高性能を達成することができるようになる。また、明るさ絞りが広角端に対し望遠端にて物体側に位置するように移動させることにより、明るさ絞りがパワーの強くなりやすい第３レンズ群に近くなり、倍率色収差やディストーションの補正が容易になり、性能面で効果を出すことができる。しかも、第３レンズ群の広角側での光線高が高くなることを抑え、第３レンズ群をレンズ３枚構成としてもこの群の小型化、屈折力の確保に寄与し、沈胴時の薄型化にも効果的である。また、第３レンズ群の変倍時の移動範囲の確保にもつながり、高変倍比化にも有利となる。

次に本願の第２の発明について、そのように構成した理由と作用を説明する。前記第１の発明と同じ構成については説明を省略する。

本願の第２の発明では本願の発明の目的である小型化と高変倍比化のうち、特に小型化の方をより達成するために、第３レンズ群の構成を物体側より順に正レンズ、及び負レンズの２枚のレンズで構成した。これにより、レンズ沈胴時の厚さ方向をレンズ１枚分小さくすることが可能になり、より小型化を達成できる。

本願の第３の発明は、前記第１の発明または第２の発明のズームレンズにおいて、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群が物体側に位置するよう構成することが好ましい。

このように構成することにより広角端側ではズームレンズ全長を小さくし、また、入射瞳を浅くして第１レンズ群の径が大きくなることを抑え、一方、望遠側では第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をより大きくできるため、高変倍比化に有利となる。

本願の第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の発明の少なくともいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備える撮像装置とすることが好ましい。

本願の発明のズームレンズは、射出光束を光軸と平行に近づけることに有利となる。そのため、受光面への光線の入射角による依存が大きい撮像素子に用いることが好ましい。

次に、本願の発明に係る撮像装置の実施例を図を参照して詳細に説明する。

実施例１
図１は、本願の発明の実施例１に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図２は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図１の（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例１のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群G11と、負の第２レンズ群G12と、明るさ絞りSと、正の第３レンズ群G13と、正の第４レンズ群G14とを備えている。第3レンズ群G13の像側にはフレア絞りF、第４レンズ群G14の像側には平行平面板FL1、 FL２及びCCD受光面Ｐが配置される。

第１レンズ群Ｇ１１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ１２とで構成され、これらの２枚のレンズが接合されている。第２レンズ群Ｇ１２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とで構成され、第３レンズ群Ｇ１３は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ１５、両凸面の正レンズＬ１６、両凹面の負レンズＬ１７で構成され、これら２枚のレンズＬ１６とＬ１７が接合されている。第４レンズ群Ｇ１４は物体側が非球面の両凸面の正レンズＬ１８で構成されている。前記平行平面板ＦＬ１は、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−であり、ＦＬ２はＣＣＤカバ−ガラスで構成されている。

この実施例１のズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群G11は物体側に移動し、第２レンズ群G12は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し像側に移動する。同時に、第３レンズ群G13は物体側に移動し、第４レンズ群G14は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し物体側に移動した後、さらに中間焦点距離状態より望遠側で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。なお、中間焦点距離状態は、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離と望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離との相乗平均を焦点距離とする状態とする。

また、この実施例１においては、像高は3.84mm、焦点距離は6.52〜10.34〜16.32〜22.52〜31.49ｍｍ、Fnoは3.34〜4.13〜4.69〜4.94〜5.13ｍｍである。

次に、実施例１の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、Ｒは各レンズ面の曲率半径、Ｄ…は各レンズの肉厚又は空気間隔、Nd、Vd は各レンズのｄ線での屈折率及びアッべ数、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ７、Ｄ１５及びＤ１７は可変間隔を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ｆは全系焦点距離、２ωは画角（ωは半画角）を表している。Ｒ、Ｄ、ｆの単位はｍｍである。なお、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ²／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）²｝^1/2］
＋Ａ4ｙ⁴＋Ａ６ｙ⁶＋Ａ８ｙ⁸＋Ａ１０ｙ¹⁰
また、非球面係数中、例えば、実施例１の非球面3におけるＡ４の値、２．２２２９０ｅ−０５は、−２．２２２９０×１０^-5とも表示され得るが、本数値データ中では、全て前者の形式で表示してある。なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。

数値データ１
面番 R D Nd Vd
1 17.547 0.806 1.84666 23.78
2 12.113 3.328 1.58313 59.38
3 −51.993 ASP D3
4 −12.716 ASP 0.903 1.80610 40.92
5 4.886 ASP 0.799
6 6.865 2.070 1.92286 18.90
7 15.092 D7
8 絞り 0.100
9 4.875 ASP 1.603 1.51633 64.14
10 -10.936 ASP 0.100
11 7.923 2.002 1.77250 49.60
12 -5.497 0.396 1.74950 35.28
13 3.424 0.809
14 ∞ D14
15 23.383 ASP 1.873 1.74330 49.33
16 -26.955 D16
17 ∞ 0.400 1.54771 62.84
18 ∞ 0.500
19 ∞ 0.500 1.51633 64.14
20 ∞ 0.370
21 ∞ 像面（ＣＣＤ受光面）
（ＡＳＰは非球面を示す）

非球面係数
面番 R k
3 -51.993 0.000
A4 A6 A8 A10
2.22290e-05 3.21270e-08 -6.34460e-10 -1.31080e-11
面番 R k
4 -12.716 0.089
A4 A6 A8 A10
4.97970e-04 8.92410e-06 -6.09010e-07 9.71730e-09
面番 R k
5 4.886 -0.406
A4 A6 A8 A10
-1.65140e-04 8.13600e-05 -4.74940e-06 1.09450e-07
面番 R k
9 4.875 -0.227
A4 A6 A8 A10
-1.20460e-03 -4.75530e-06 1.28240e-05 -2.23310e-07
面番 R k
10 -10.936 0.000
A4 A6 A8
5.67890e-04 -7.21830e-06 1.35190e-05
面番 R k
16 23.383 -1.490
A4 A6 A8 A10
1.55200e-04 1.41210e-06 -1.02530e-12 -2.39420e-09
A12 A14 A16
1.75310e-11 2.01960e-11 -7.59938e-13

ズームデータ1
焦点距離f 6.52 10.34 16.32 22.52 31.49
Ｆno 3.34 4.13 4.69 4.94 5.13
画角２ω 66.65 41.31 26.22 19.19 13.72
D3 0.888 3.391 6.624 8.834 11.201
D7 9.594 7.371 5.056 3.198 1.53
D14 2.588 6.839 9.075 9.881 10.843
D16 3.970 2.889 2.921 3.487 2.806

実施例２
図３は、本願の発明の実施例２に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図４は、前記実施例２に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図３（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例２のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ２１、負の第２レンズ群Ｇ２２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ２３、フレア絞りF及び正の第４レンズ群Ｇ２４を備えている。

このズ−ムレンズ光学系においては、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ２２とで構成されており、これらの２枚のレンズＬ２１とＬ２２が接合されている。第２レンズ群Ｇ２２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ２３、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とで構成され、第３レンズ群Ｇ２３は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ２５、両凸面の正レンズＬ２６、両凹面の負レンズＬ２７で構成され、２枚のレンズＬ２６とＬ２７が接合されている。第４レンズ群Ｇ２４は物体側が非球面の両凸面の正レンズＬ２８で構成されている。

前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２２は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より望遠側で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ２３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ２４は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態より望遠側で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。

また、本実施例２においては、像高が3.84mm、焦点距離は6.61〜10.23〜16.36〜23.10〜31.75ｍｍ、Fnoは3.44〜3.80〜4.13〜4.36〜5.16である。

数値データ２
面番 R D Nd Vd
1 21.131 0.800 1.84666 23.78
2 16.243 3.250 1.49700 81.54
3 -31.280 ASP D3
4 -20.143 ASP 0.800 1.80610 40.88
5 5.121 ASP 1.027
6 6.603 1.762 1.92286 18.90
7 11.070 D7
8 絞り 0.100
9 4.877 ASP 1.910 1.56384 60.67
10 -28.445 ASP 0.100
11 10.231 1.660 1.88300 40.76
12 -7.561 0.700 1.69895 30.13
13 3.556 0.800
14 ∞ D14
15 11.784 ASP 2.400 1.51633 64.14
16 -39.468 D16
17 ∞ 0.500 1.54771 62.84
18 ∞ 0.500
19 ∞ 0.500 1.51633 64.14
20 ∞ 0.590
21 ∞像面（ＣＣＤ受光面）

非球面係数
面番 R k
3 -31.280 0.000
A4 A6 A8 A10
3.43788e-05 4.33169e-08 -3.14573e-09 3.63435e-11
面番 R k
4 -20.143 0.000
A4 A6 A8 A10
-3.74820e-05 1.64482e-05 -5.41840e-07 6.88617e-09
面番 R k
5 5.121 -0.192
A4 A6 A8 A10
-3.30754e-04 2.71844e-05 -1.30015e-06 3.47164e-08
面番 R k
9 4.877 0.281
A4 A6 A8 A10
-6.27098e-04 6.31717e-05 -7.08095e-06 1.82784e-06
面番 R k
10 -28.445 0.000
A4 A6 A8 A10
1.68212e-03 1.68169e-04 -2.07636e-05 4.64627e-06
面番 R k
15 11.784 1.426
A4
3.60839e-05

ズームデータ２
焦点距離ｆ 6.61 10.23 16.36 23.1 31.75
Ｆno 3.44 3.8 4.13 4.36 5.17
画角２ω 65.53 41.1 25.68 18.4 13.64
D3 0.527 3.535 7.604 10.327 11.47
D7 11.42 7.213 4.102 2.096 0.9
D14 5.432 6.126 6.915 7.896 12.236
D16 1.299 2.553 3.581 3.855 2.495

実施例３
図５は、本願の発明の実施例３に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図６は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図５（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例３のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ３１、負の第２レンズ群Ｇ３２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ３３、フレア絞りF及び正の第４レンズ群Ｇ３４が配置される。第４レンズ群Ｇ34の像側には平行平面板FL1、 FL２及びCCD受光面Ｐが配置される。

前記ズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１、像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ３２とで構成され、これらの２枚のレンズＬ３１とＬ３２が接合されている。第２レンズ群Ｇ３２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ３３、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とで構成され、第３レンズ群Ｇ３３は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ３５、両凸面の正レンズＬ３６、両凹面の負レンズＬ３７で構成され、これら２枚のレンズＬ３６とＬ３７が接合されている。また、第４レンズ群Ｇ３４は物体側が非球面の両凸面の正レンズで構成されている。前記平行平面板FL1及びＦＬ２は、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−であり、ＦＬ２はＣＣＤカバ−ガラスで構成されている。

前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ３２は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ３４は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し物体側に移動した後、さらに中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。

また、この実施例３においては、像高は3.84mm、焦点距離は6.61〜10.13〜16.15〜21.91〜31.73ｍｍ、Fnoは3.26〜3.97〜4.37〜4.62〜5.00である。

数値データ３
面番 R D Nd Vd
1 19.078 1.100 1.92286 20.88
2 14.113 3.150 1.58313 59.46
3 -58.921 ASP D3
4 -18.603 ASP 0.900 1.80610 40.88
5 4.824 ASP 0.918
6 6.775 2.000 1.92286 18.90
7 12.917 D7
8 絞り 0.100
9 5.507 ASP 1.700 1.58313 59.46
10 -8.650 ASP 0.100
11 18.628 1.900 1.83400 37.16
12 -4.831 0.500 1.69895 30.13
13 3.538 0.800
14 ∞ D14
15 22.547 ASP 2.100 1.58313 59.46
16 -14.889 D16
17 ∞ 0.500 1.54771 62.84
18 ∞ 0.500
19 ∞ 0.500 1.51633 64.14
20 ∞ 0.540
21 ∞ 像面（ＣＣＤ受光面）

非球面係数
面番 R k
3 -58.921 0.000
A4 A6 A8 A10
1.95518e-05 3.57791e-08 -1.67912e-09 1.69933e-11
面番 R k
4 -18.603 0.000
A4 A6 A8 A10
2.67251e-04 3.47099e-06 -1.96142e-07 2.74842e-09
面番 R k
5 4.824 -2.442
A4 A6 A8 A10
2.15214e-03 -9.21729e-06 1.17029e-07 1.59779e-08
面番 R k
9 5.507 -3.649
A4 A6 A8 A10
-3.50628e-05 -1.35947e-04 -1.65657e-05 -3.41534e-06
面番 R k
10 -8.650 0.000
A4 A6 A8
-6.78892e-04 1.04973e-06 -4.11558e-05
面番 R k
15 22.547 -20.528
A4
2.62461e-04

ズームデータ３
焦点距離ｆ 6.61 10.13 16.15 21.92 31.73
Ｆno 3.26 3.97 4.37 4.62 5
画角２ω 63.04 41.97 26.41 19.57 13.66
D3 0.77 2.506 6.816 9.646 12.167
D7 9.942 6.944 4.495 3.38 1.62
D14 3.15 6.765 8.635 10.09 11.932
D16 3.797 3.703 4.116 3.500 2.621

実施例４
図７は、本願の発明の実施例4に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図８は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図７（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例４のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ41、負の第２レンズ群Ｇ42、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ43、フレア絞りＦ及び正の第４レンズ群Ｇ44を備えている。第４レンズ群Ｇ44の像側には平行平面板FL1、FL２及びCCD受光面Ｐが配置される。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ41は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ41、両面が非球面の両凸面の正レンズＬ42とで構成され、第２レンズ群Ｇ４２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ43、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ44とで構成され、第３レンズ群Ｇ４３は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ45、両凸面の正レンズＬ46、両凹面の負レンズＬ47で構成され、また、これら２枚のレンズＬ46とＬ47が接合されており、第４レンズ群Ｇ４４は物体側が非球面の両凸面Ｌ４８の正レンズで構成されている。

前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ41は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ42は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し像側に移動し、第３レンズ群Ｇ43は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ44は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し物体側に移動した後、さらに中間焦点距離状態より望遠側で移動方向が反転し像側に移動するように構成される。

また本実施例４においては、像高は3.84mm、焦点距離は6.61〜10.13〜17.14〜23.20〜31.75ｍｍ、そしてFnoは3.41〜4.29〜4.55〜4.64〜4.93である。

数値データ４
面番 R D Nd Vd
1 16.844 0.800 1.92286 20.88
2 12.784 0.102
3 12.170 ASP 3.350 1.58913 61.28
4 -80.304 ASP D4
5 -21.251 ASP 0.800 1.80610 40.88
6 4.237 ASP 1.128
7 6.732 1.800 1.92286 18.90
8 13.803 D8
9 絞り 0.100
10 5.271 ASP 1.900 1.58313 59.46
11 -12.812 ASP 0.162
12 17.207 1.700 1.81600 46.62
13 -5.540 0.700 1.66680 33.05
14 3.652 0.800
15 ∞ D15
16 16.176 ASP 2.200 1.58913 61.28
17 -21.830 D17
18 ∞ 0.500 1.54771 62.84
19 ∞ 0.500
20 ∞ 0.500 1.51633 64.14
21 ∞ 0.590
22 ∞像面（ＣＣＤ受光面）

非球面係数
面番 R k
3 12.170 0.000
A4 A6
-4.30559e-06 -1.00105e-08
面番 R k
4 -80.304 0.000
A4 A6 A8 A10
2.56740e-05 -3.85836e-08 -5.49885e-10 1.58584e-11
面番 R k
5 -21.251 0.000
A4 A6 A8 A10
9.26214e-05 1.46075e-05 -5.55617e-07 7.56943e-09
面番 R k
6 4.237 -0.506
A4 A6 A8 A10
-2.89325e-04 2.96203e-05 -7.14232e-07 1.38028e-08
面番 R k
10 5.271 0.173
A4 A6 A8 A10
-1.32851e-03 2.46293e-05 -3.40819e-06 7.87783e-08
面番 R k
11 -12.812 0.000
A4 A6
7.76003e-04 3.28829e-05
面番 R k
16 16.176 2.340
A4
1.21657e-04

ズームデータ４
焦点距離ｆ 6.61 10.13 17.14 23.2 31.75
Ｆno 3.41 4.29 4.56 4.64 4.93
画角２ω 63.17 42.9 25.54 19.02 13.8
D4 0.788 2.232 6.973 9.211 11.312
D8 9.864 7.392 4.459 2.556 1.5
D15 2.354 7.289 8.263 8.516 10.559
D17 4.257 3.532 4.215 4.56 2.497

実施例５
図９は、本願の発明の実施例５に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図１０は、前記実施例５に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図９（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例５のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ51、負の第２レンズ群Ｇ52、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ53及び正の第４レンズ群Ｇ54を備えている。第４レンズ群Ｇ54の像側には平行平面板FL1、FL２及びCCD受光面Ｐが配置される。

このズ−ムレンズ光学系では、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ51は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ51、像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ52とで構成され、これらの２枚のレンズＬ51とＬ52とが接合されている。第２レンズ群Ｇ52は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ53、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ54とで構成され、第３レンズ群Ｇ53は両凸面の正レンズＬ55、像側が非球面の両凹面の負レンズＬ56で構成され、これらの２枚のレンズＬ５５とＬ５６とが接合されている。第４レンズ群Ｇ５４は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ57で構成されている。

このズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ51は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ52は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し物体側に移動する。同時に、第３レンズ群Ｇ53は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ54は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。

また、この実施例５においては、像高は3.80mm、焦点距離は6.80〜10.10〜14.95〜22.10〜32.47ｍｍ、そしてFnoは3.28〜3.66〜4.00〜4.44〜5.16である。

数値データ５
面番 R D Nd Vd
1 15.042 0.900 1.92286 18.90
2 12.868 3.469 1.49700 81.54
3 -29.200 ASP D3
4 -8.161 ASP 0.900 1.88300 40.76
5 4.702 ASP 0.946
6 8.967 1.700 1.92286 18.90
7 48.545 D7
8 絞り 0.100
9 4.770 3.834 1.72916 54.68
10 -14.556 0.900 1.84666 23.78
11 16.141 ASP D11
12 27.554 ASP 1.900 1.74320 49.34
13 -41.037 ASP D13
14 ∞ 0.500 1.54771 62.84
15 ∞ 0.500
16 ∞ 0.500 1.51633 64.14
17 ∞ 0.600
18 ∞像面（ＣＣＤ受光面）

非球面係数
面番 R k
3 -29.200 -6.549
A4 A6 A8 A10
3.54953e-05 9.31006e-08 -8.16434e-09 1.01788e-10
面番 R k
4 -8.161 -16.672
A4 A6 A8 A10
-1.93339e-03 6.97597e-05 4.85947e-06 -4.15553e-07
A12
7.98697e-09
面番 R k
5 4.702 -0.229
A4 A6 A8 A10
1.24912e-04 -3.86680e-04 4.82554e-05 -1.99103e-06
面番 R k
11 16.141 -10.633
A4 A6 A8 A10
3.28941e-03 5.54320e-05 4.25192e-05 -3.07332e-06
面番 R k
12 27.554 1.413
A4 A6 A8 A10
-3.30498e-04 1.09389e-05 -4.33644e-06 1.24136e-07
面番 R k
13 -41.037 -469.916
A4 A6 A8 A10
-9.41535e-04 4.48707e-05 -4.94893e-06 1.21165e-07

ズームデータ５
焦点距離ｆ 6.8 10.1 14.95 22.1 32.47
Ｆno 3.29 3.66 3.99 4.44 5.16
画角２ω 66.39 41.64 27.77 18.91 12.97
D3 1.1 3.458 5.878 7.996 9.456
D7 6.883 4.857 3.232 2.045 1
D11 3.107 3.981 4.857 8.23 13.689
D13 5.769 6.902 7.980 7.637 6.106

実施例６
図１１は、本願の発明の実施例6に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。

図1２は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図１１（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。

実施例６のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ61、負の第２レンズ群Ｇ62、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ63及び正の第４レンズ群Ｇ64が配置される。第４レンズ群G64の像側には平行平面板FL1、 FL２及びCCD受光面Ｐが配置される。

前記ズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ61は両凹面の負レンズＬ61、両面が非球面の両凸面の正レンズＬ62とで構成され、第２レンズ群Ｇ62は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ63、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ64とで構成され、第３レンズ群Ｇ63は両凸面の正レンズＬ65、像側が非球面の両凹面の負レンズＬ66で構成され、これらの２枚のレンズＬ65とＬ66とが接合されている。第４レンズ群Ｇ64は両面が非球面の両凸面の正レンズＬ67で構成されている。

前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ61は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ62は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態より広角側で移動方向が反転し物体側に移動する。同時に、第３レンズ群Ｇ63は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ64は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態よりも広角側で移動方向が反転し像側に移動し、その後中間焦点距離状態付近で移動方向が反転して物体側に移動し、中間焦点距離状態より望遠側で移動方向が反転して像側に移動するように構成されている。

この実施例６において、像高は3.80mm、焦点距離は6.72〜10.10〜14.80〜22.14〜32.90ｍｍ、そしてFnoは3.14〜3.37〜3.63〜4.19〜5.00である。
数値データ６
面番 R D Nd Vd
1 -98.083 0.800 2.00069 25.46
2 28.999 0.200
3 13.871 ASP 4.000 1.74320 49.34
4 -18.782 ASP D4
5 -8.080 ASP 0.900 1.77250 49.60
6 5.187 ASP 0.946
7 7.496 1.700 1.92286 18.90
8 15.803 D8
9 絞り 0.303
10 4.751 4.174 1.72916 54.68
11 -13.632 0.700 1.84666 23.78
12 13.028 ASP D12
13 58.675 ASP 1.900 1.74320 49.34
14 -31.793 ASP D14
15 ∞ 0.500 1.54771 62.84
16 ∞ 0.500
17 ∞ 0.500 1.51633 64.14
18 ∞ 0.600
19 ∞像面（ＣＣＤ受光面）

非球面係数
面番 R k
3 13.871 0.251
A4 A6 A8 A10
1.61518e-05 -2.76258e-06 5.76931e-08 -4.70760e-10
面番 R k
4 -18.782 -8.530
A4 A6 A8 A10
2.03188e-05 -2.21974e-06 6.85474e-08 -6.52439e-10
面番 R k
5 -8.080 -10.198
A4 A6 A8 A10
-1.31225e-04 -4.01517e-05 4.65102e-06 -2.38759e-07
A12
4.64521e-09
面番 R k
6 5.187 -1.320
A4 A6 A8 A10
2.19700e-03 -1.54581e-04 1.35340e-05 -9.33151e-07
A12
2.68339e-08
面番 R k
12 13.028 -4.136
A4 A6 A8 A10
3.18369e-03 3.13607e-04 -5.48068e-05 1.02777e-05
面番 R k
13 58.675 -1978.115
A4 A6 A8 A10
1.07093e-04 -1.07574e-04 7.45454e-06 -3.42745e-07
面番 R k
14 -31.793 -18.018
A4 A6 A8 A10
-8.05881e-04 -8.41325e-06 -1.49187e-07 -5.14667e-08

ズームデータ6
焦点距離ｆ 6.72 10.1 14.8 22.14 32.89
Ｆno 3.14 3.37 3.63 4.19 5
画角２ω 67.6 41.64 28.02 19.12 13.06
D4 1.133 3.735 6.231 7.193 8.581
D8 9.311 6.465 4.763 2.069 0.9
D12 4.834 4.269 5.753 6.268 13.689
D14 4.397 6.25 6.24 9.045 6.106

前記各条件式に係る各数値データを以下に示す。
[各実施例の条件式計算表]

前記各実施例においてゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。各実施例の第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４レンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着しても良い。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状にしても良い。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。

また各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行っても良い。

またピント調節を行うためのフォーカシングは第４レンズ群で行うことが望ましいが、第１、２、３レンズ群でフォーカシングを行っても良い。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。またレンズ系全体を繰り出してフォーカシングを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカシングしても良い。

また画像周辺部の明るさ低下をＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。

また意図的に光学系で歪曲収差を出しておき、撮影後に電気的に画像処理を行って歪みを補正しても良い。

前記した本願の発明は、特許請求の範囲に記載された発明の他に、例えば、次のように構成することができる。また前記発明のいずれかの構成とした場合、以下に示す構成または条件式のいずれか１つ以上を満足することが好ましい。

（１）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．６＜ｆＴ／ｆｇ１＜２．５ （１）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆｇ１は第１レンズ群の焦点距離である。

前記条件式（１）の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、特に望遠端での球面収差、コマ収差の補正に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第１レンズ群のパワーを確保し、望遠端での全長短縮に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．７＜ｆＴ／ｆｇ１＜２．０ （１−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．９＜ｆＴ／ｆｇ１＜１．３ （１−２）

（２）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１０＜ｆＴ／ｆｇ２＜−２．５ （２）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆｇ２は第２レンズ群の焦点距離である。

また第２レンズ群は次の条件式を満たすのが良い。
−１０＜ｆＴ／ｆｇ２＜−２．５
ただし、ｆＴは望遠端の焦点距離、ｆｇ２は第２レンズ群の焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群のパワーを確保し、全長の小型化に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、広角端でのディストーション、非点収差、望遠端での球面収差、コマ収差の補正に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−７＜ｆＴ／ｆｇ２＜−３ （２−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−５＜ｆＴ／ｆｇ２＜−４ （２−２）

（３）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
２＜ｆＴ／ｆｇ３＜７ （３）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離である。

また、第３レンズ群は次の条件式を満たすのが良い。
２＜ｆＴ／ｆｇ３＜７
ただし、ｆＴは望遠端の焦点距離、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第３レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、特に望遠端での球面収差、コマ収差の補正に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第３レンズ群のパワーを確保し、移動量をおさえ、全長の短縮化に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
２．５＜ｆＴ／ｆｇ３＜５ （３−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
３＜ｆＴ／ｆｇ３＜４ （３−２）

（４）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
１．３５＜ｆＴ／ｆｇ４＜５ （４）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆｇ４は第４レンズ群の焦点距離である。

また第４レンズ群は次の条件式を満たすのが良い。
１．３５＜ｆＴ／ｆｇ４＜５
ただし、ｆＴは望遠端の焦点距離、ｆｇ４は第４レンズ群の焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第４レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、全変倍領域における非点収差やディストーションの補正過剰を抑えられる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第４レンズ群のパワーを確保し、射出瞳の調整を行い、また、全変倍領域における非点収差やディストーションの補正不足を抑えられる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
１．５＜ｆＴ／ｆｇ４＜３ （４−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
１．７＜ｆＴ／ｆｇ４＜２ （４−２）

（５）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．３＜ｆｇ１／ｆＴｇ２３４＜２．５ （５）
ただし、ｆｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆＴｇ２３４は第２レンズ群から第４レンズ群までの望遠端での合成焦点距離である。

また、第１レンズ群と第２〜４レンズ群との関係は次の条件式を満たすのが良い。
０．３＜ｆｇ１／ｆＴｇ２３４＜２．５
ただし、ｆｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆＴｇ２３４は第２〜４レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第２〜４レンズ群に対する第１レンズ群のパワーを確保し、全長の小型化に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第２〜４レンズ群に対する第１レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、第１レンズ群で発生する収差、特に球面収差、コマ収差の補正に有利となる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．９＜ｆｇ１／ｆＴｇ２３４＜２．０ （５−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
１．５＜ｆｇ１／ｆＴｇ２３４＜１．８ （５−２）

（６）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（６）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．７＜ｆｇ２／ｆＴｇ３４＜−０．２ （６）
ただし、ｆｇ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆTｇ３４は第３レンズ群から第４レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

また、第２レンズ群と第３〜４レンズ群との関係は次の条件式を満たすのが良い。
−０．７＜ｆｇ２／ｆＴｇ３４＜−０．２
ただし、ｆｇ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆTｇ３４は第３〜４レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第３〜４レンズ群に対する第２レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、全領域におけるコマ収差、非点収差の収差変動をおさえやすくなる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第３〜４レンズ群に対する第２レンズ群のパワーを確保し、全長の小型化や、第２レンズ群の移動量の低減に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．６＜ｆｇ２／ｆＴｇ３４＜−０．３ （６−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．５＜ｆｇ２／ｆＴｇ３４＜−０．４ （６−２）

（７）請求項１に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（７）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．４５＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．１ （７）
ただし、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆTｇ１２は第１レンズ群から第２レンズ群までの望遠端での合成焦点距離である。

また第１の発明では、第１〜２レンズ群と第３レンズ群との関係は次の条件式を満たすのが良い。
−０．４５＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．１
ただし、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆTｇ１２は第１〜２レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第１〜２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、全領域における球面収差、コマ収差、非点収差の収差変動をおさえるのに有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第１〜２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが確保でき、全長の短縮化や、第３レンズ群の移動量の低減に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．４＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．２ （７−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．３７＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．２５ （７−２）

（８）請求項２に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（８）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．５５＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．１５ （８）
ただし、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆTｇ１２は第１レンズ群から第２レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

また、同様に前記第２の発明では、第１〜２レンズ群と第３レンズ群との関係は次の条件式を満たすのが良い。
−０．５５＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．１５
ただし、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆTｇ１２は第１〜２レンズ群の望遠端での合成焦点距離である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第１〜２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが強くなりすぎることをおさえ、全変倍領域における球面収差、コマ収差、非点収差の収差変動を小さくすることに有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第１〜２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーを確保し、全長の小型化や、第３レンズ群の移動量の低減に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．５２＜ｆｇ３／ｆＴｇ１２＜−０．２５ （８−１）

（９）請求項３に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（９）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．２＜｜Ｄｇ１／Ｄ｜＜１．５ （９）
ただし、Ｄｇ１は第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号とし、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

また第１レンズ群の移動量は次の条件式を満たすのが良い。
０．２＜｜Ｄｇ１／Ｄ｜＜１．５
ただし、Ｄｇ１は第１レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群の移動量を抑え、望遠側での全長短縮、カム部材の厚さ方向が大きくなることを抑え、鏡筒の薄型化に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第１レンズ群の移動による収差補正効果を維持し、特に全領域のコマ収差、非点収差の補正に有利となる。
なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．３５＜｜Ｄｇ１／Ｄ｜＜１．０ （９−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．５＜｜Ｄｇ１／Ｄ｜＜０．８ （９−２）

（１０）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１０）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．４＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．４ （１０）
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

また第２レンズ群の移動量は次の条件式を満たすのが良い。
−０．４＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．４
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第３レンズ群の移動領域を確保し、変倍比の確保に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、変倍時の全長の変化を抑えつつ第１レンズ群と第２レンズ群との間隔変化量の確保に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが各レンズ群の変倍負担が分散できて良い。
−０．２５＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．２５ （１０−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．１５＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．１５ （１０−２）

（１１）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０１＜｜Ｄｇ２｜／Ｄ （１１）
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

また、第２レンズ群の移動量は次の条件式を満たすのが良い。
０．０１＜｜Ｄｇ２｜／Ｄ
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

この条件式の下限を下回らないようにすることで、広角端と望遠端での第２レンズ群の位置の違いによる収差補正効果の調整、特に全領域のコマ収差、非点収差の調整に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．０２＜｜Ｄｇ２｜／Ｄ （１１−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．０３＜｜Ｄｇ２｜／Ｄ （１１−２）

（１２）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は前記広角端から前記望遠端への変倍に際して、物体側への移動後像側への移動に移動方向が反転し、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第２レンズ群が像側に位置し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．０１＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．２５ （１２）
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

前記の構成では、第２レンズ群は第３レンズ群との間隔を小さくし、第１レンズ群との間隔を大きくすることによって大きな変倍作用を発揮できる。そのため第２レンズ群が物体側に移動すると望遠端の全長が大きくなりやすい。したがって第２レンズ群は像側に移動するのが望ましい。ところがこのとき第２レンズ群は広角端では相対的に望遠端よりも物体側に配置されるので、広角端の全長が比較的大きくなってしまう傾向にある。そこで、広角端から望遠端にかけて物体側に凸面の軌跡を描くように移動することで広角端の全長も小さくすることができる。

さらに、このとき第２レンズ群の変位量は次の条件式を満たすのが良い。
０．０１＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．２５
ただし、Ｄｇ２は第２レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群が広角端で物体側に移動しすぎることをおさえ、広角端の全長の小型化に有利となる。また、第２レンズ群の移動量を抑えることにより収差変動を抑えることに有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群が広角端で像側に移動しすぎることをおさえ、第１レンズ群のレンズ径の小径化に有利となる。また、像面への軸外光線の入射角をおさえてシェーディングによる画質劣化を抑えやすくなる。また、望遠端の全長をおさえられる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．０２＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．２ （１２−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．０３＜Ｄｇ２／Ｄ＜０．１５ （１２−２）

（１３）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．４＜｜Ｄｇ３／Ｄ｜＜１．０ （１３）
ただし、Ｄｇ３は第３レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

また第３レンズ群の移動量は次の条件式を満たすのが良い。
０．４＜｜Ｄｇ３／Ｄ｜＜１．０
ただし、Ｄｇ３は第３レンズ群の広角端に対する望遠端での変位量であり、像側への移動を正符号、Ｄは第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の各レンズ群の入射面から射出面までの光軸上での厚みの総和である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第３レンズ群の移動量が大きくなりすぎることをおさえ、全長の短縮化、カム部材の厚さ方向をおさえて鏡筒を薄型化に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、第３レンズ群の収差補正効果を維持し、全変倍領域における他の群の性能、特に全領域のコマ収差、非点収差の補正に有利となる。

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．４５＜｜Ｄｇ３／Ｄ｜＜０．８ （１３−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．４＜｜Ｄｇ３／Ｄ｜＜０．６ （１３−２）

（１４）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．８＜（ｒＬ２ｆ＋ｒＬ２ｒ）／（ｒＬ２ｆ−ｒＬ２ｒ）＜０．０ （１４）

ただし、ｒＬ２ｆは第１レンズ群中の正レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ２ｒは第１レンズ群中の正レンズの像側面の近軸曲率半径である。

また、第１レンズ群中の正レンズは次の条件式を満たすのが良い。
−０．８＜（ｒＬ２ｆ＋ｒＬ２ｒ）／（ｒＬ２ｆ−ｒＬ２ｒ）＜０．０
ただし、ｒＬ２ｆは第１レンズ群中の正レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ２ｒは第１レンズ群中の正レンズの像側面の近軸曲率半径である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群で発生するコマ収差、非点収差の補正に有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、物体側面の曲率をおさえつつ第１レンズ群のパワーを維持しやすくなり移動量をおさえて全長の小型化に有利となる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．７＜（ｒＬ２ｆ＋ｒＬ２ｒ）／（ｒＬ２ｆ−ｒＬ２ｒ）＜−０．１（１４−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．７＜（ｒＬ２ｆ＋ｒＬ２ｒ）／（ｒＬ２ｆ−ｒＬ２ｒ）＜−０．５（１４−２）

（１５）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１＜（ｒＬ３ｆ＋ｒＬ３ｒ）／（ｒＬ３ｆ−ｒＬ３ｒ）＜０．７５ （１５）
ただし、ｒＬ３ｆは第２レンズ群中の負レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ３ｒは第２レンズ群中の負レンズの像側面の近軸曲率半径である。

また、第２レンズ群中の負レンズは次の条件式を満たすのが良い。
０．１＜（ｒＬ３ｆ＋ｒＬ３ｒ）／（ｒＬ３ｆ−ｒＬ３ｒ）＜０．７５
ただし、ｒＬ３ｆは第２レンズ群中の負レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ３ｒは第２レンズ群中の負レンズの像側面の近軸曲率半径である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群のパワーを維持しやすくし、第２レンズ群の前後のレンズ群の移動量が大きくなりすぎることを防止し、全長の小型化に有利となる。

一方、下限を超えないようにすることで、第２レンズ群で発生するコマ収差、非点収差の補正に有利となる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．２＜（ｒＬ３ｆ＋ｒＬ３ｒ）／（ｒＬ３ｆ−ｒＬ３ｒ）＜０．７ （１５−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．３５＜（ｒＬ３ｆ＋ｒＬ３ｒ）／（ｒＬ３ｆ−ｒＬ３ｒ）＜０．５５（１５−２）

（１６）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群中の正レンズは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであることを特徴とするズームレンズ。

また、第２レンズ群中の正レンズは、負レンズで発生するコマ収差、非点収差、ディストーションを効果的に補正するため、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであることが好ましい。

（１７）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１６）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１０＜（ｒＬ４ｆ＋ｒＬ４ｒ）／（ｒＬ４ｆ−ｒＬ４ｒ）＜−２ （１６）
ただし、ｒＬ４ｆは第２レンズ群中の正レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ４ｒは第２レンズ群中の正レンズの像側面の近軸曲率半径である。

また、第２レンズ群中の正レンズは次の条件式を満たすのが良い。
−１０＜（ｒＬ４ｆ＋ｒＬ４ｒ）／（ｒＬ４ｆ−ｒＬ４ｒ）＜−２
ただし、ｒＬ４ｆは第２レンズ群中の正レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ４ｒは第２レンズ群中の正レンズの像側面の近軸曲率半径である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、射出面の曲率半径が長くなりすぎることを抑え、コマ収差、非点収差の補正不足を抑えることに有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、両面の曲率半径が近くなりすぎることをおさえ、正レンズのパワーを確保しやすくして第２レンズ群での諸収差の補正に有利となる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−５＜（ｒＬ４ｆ＋ｒＬ４ｒ）／（ｒＬ４ｆ−ｒＬ４ｒ）＜−２．３ （１６−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−３＜（ｒＬ４ｆ＋ｒＬ４ｒ）／（ｒＬ４ｆ−ｒＬ４ｒ）＜−２．４ （１６−２）

（１８）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群中の負レンズが両凹面レンズであることを特徴とするズームレンズ。

また、前記の構成では、小型化のために第３レンズ群のパワーを確保したほうが良いが、そのとき第３群の正レンズで発生する球面収差、コマ収差が残存しやすくなる。そのため第３レンズ群中の負レンズは正レンズで発生する収差の補正のために両側を凹面にして負レンズによる収差補正効果を高めるのが望ましい。

（１９） 前項（１８）に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１７）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．８＜（ｒＬ７ｆ＋ｒＬ７ｒ）／（ｒＬ７ｆ−ｒＬ７ｒ）＜０．８ （１７）
ただし、ｒＬ７ｆは第３レンズ群中の負レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ７ｒは第３レンズ群中の負レンズの像側面の近軸曲率半径である。

また、光線高が低いほうがレンズのふち肉確保を考慮すると中心肉厚を小さくできるので、光学系の沈胴厚を小型化に有利となる。

また、第３レンズ群中の負レンズは次の条件式を満たすのが良い。
−０．８＜（ｒＬ７ｆ＋ｒＬ７ｒ）／（ｒＬ７ｆ−ｒＬ７ｒ）＜０．８
ただし、ｒＬ７ｆは第３レンズ群中の負レンズの物体側面の近軸曲率半径、ｒＬ７ｒは第３レンズ群中の負レンズの像側面の近軸曲率半径である。

この条件式の上限を上回らないようにすることで、物体側面の曲率を確保して収差補正をおこないやすくできる。もしくは、像側面の曲率が強くなりすぎることを防止し、補正過剰による高次収差の発生をおさえることに有利となる。

一方、下限を下回らないようにすることで、物体側の曲率が強くなりすぎることを抑え、補正過剰による高次収差の発生をおさえることに有利となる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
−０．５＜（ｒＬ７ｆ＋ｒＬ７ｒ）／（ｒＬ７ｆ−ｒＬ７ｒ）＜０．６ （１７−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０＜（ｒＬ７ｆ＋ｒＬ７ｒ）／（ｒＬ７ｆ−ｒＬ７ｒ）＜０．４ （１７−２）

（２０）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記明るさ絞りは第３レンズ群と一体となって移動することを特徴とするズームレンズ。

また、明るさ絞りは第３レンズ群と一体となって移動すれば、ズーム領域において第３レンズ群の光線高の変化が小さくなって第３レンズ群の小型化に有利になる。

（２１）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群の負レンズの物体側面及び像側面が、光軸から離れるほど負のパワーが弱くなる凹面非球面であることを特徴とするズームレンズ。

前記第２レンズ群を２枚のレンズで構成し、その上で第２レンズ群の負の屈折力を確保して小型化を行うと、第２レンズ群中の負レンズの屈折力が大きくなる。そのため、この負レンズを両凹面レンズとし、負のパワーを物体側面と像側面に分担して確保することが好ましい。そして、特に広角側でこの負レンズ周辺の光線入射高が高くなることによる軸外収差の補正のために、両面の凹面を、光軸から離れるほど負のパワーが弱くなる凹面非球面とし、軸外光束の入射角を小さくすることが好ましい。

（２２）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の正レンズが両凸面レンズであり、前記第２レンズ群の負レンズが両凹面レンズであり、前記第１レンズ群の正レンズの像側面が以下の条件式（１８）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１５＜ｒＬ２ｒ／ｆｇ１＜２．００ （１８）
ただし、ｒＬ２ｒは第１レンズ群中の正レンズの像側面の近軸曲率半径、ｆｇ１は第１レンズ群の焦点距離である。

前記条件式の下限を下回らないようにすることで、正レンズの像側面の正パワーが強くなりすぎることを抑え、軸上収差をおさえやすくなる。

一方、条件式の上限を上回らないようにすることで、正レンズの像側面の凸面にて第２レンズ群負レンズの物体側凹面で発生しやすい広角側の軸外収差を補正しやすくなる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．２０＜ｆＴ／ｆｇ４＜１．８ （１８−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
０．２３＜ｆＴ／ｆｇ４＜１．５ （１８−２）

（２３）前記（２２）に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群の正レンズの像側面が、光軸から離れるほど正のパワーが弱くなる凸面非球面であることを特徴とするズームレンズ。

第１レンズ群は変倍により、最軸外光束の入射光線高が変化する。そのため、第１レンズ群における第２レンズ群に近いこの面を上述の非球面とすることで、前記第２レンズ群にて発生しやすい非点収差の変動を抑えやすく構成できる。

（２４）請求項１乃至３の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、以下の条件式（１９）を満足することを特徴とするズームレンズ。
３．０＜ｆＴ／ｆＷ （１９）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆＷは広角端のズームレンズ全系の焦点距離である。

この条件式（１９）の下限を下回らないようにすると、光学ズームにて高倍ズームを達成でき、電子ズームを用いる場合でも画質劣化を抑えられる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
４．０＜ｆＴ／ｆＷ （１９−１）

なお好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
４．５＜ｆＴ／ｆＷ （１９−２）

（２５）物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、中間焦点距離状態を、前記広角端でのズームレンズ全系の焦点距離と前記望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離との相乗平均を焦点距離とする状態としたとき、前記第２レンズ群は、前記広角端と前記中間焦点距離状態の間にて、物体側への移動から像側への移動においてに移動方向が反転することを特徴とするズームレンズ。

前記の構成では、第１レンズ群の径は広角端付近での軸外光束に依存するところが大きい。広角端側で第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が開きすぎると、入射瞳が深くなり、ケラレが大きくなるか第１レンズ群の径が大きくなりやすくなる。そのため、上述のように第２レンズ群を移動させることで、第１レンズ群の径の増大化をおさえることが可能となる。また、広角端でのズームレンズ全長の低減と、望遠端での全長をおさえながら第１レンズ群、第２レンズ群との間隔を確保することに有利となる。

（２６）前記（２５）に記載のズームレンにおいて、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群は前記第２レンズ群との距離が増大するように物体側に位置し、前記第２レンズ群は前記第１レンズ群との距離が増大し且つ前記第３レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置することを特徴とするズームレンズ。

前記の構成によれば変倍に伴う第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群の移動量の絶対値をそれぞれ近づけることができ、変倍比を確保しながら各レンズ群を移動させるカムの厚さを近づけられ、収納時の薄型化に有利となる。

（２７）前記（２６）に記載のズームレンにおいて、前記第４レンズ群は前記広角端から前記望遠端に変倍する際、物体側への移動から像側への移動において移動方向が反転し、その後、像側への移動から物体側への移動において移動方向が反転することを特徴とするズームレンズ。

ここで、第２レンズ群が広角端からの変倍にてまず物体側に移動し、広角側での変倍途中にて像側移動となる構成とすると、変倍における非点収差の変動が起こりやすい。第４レンズ群は、非点収差の変動を抑えるように移動させることが好ましいが、上述のように移動させることで、第２レンズ群の広角側での移動による非点収差の変動を抑えることが容易となる。

（２８）前記（２７）に記載のズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は物体側から順に２枚以下の正レンズ、１枚の負レンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなることを特徴とするズームレンズ。

このように構成することで、各レンズの構成枚数を少なくしつつ各レンズ群での収差を抑えることができ、収納時の小型化に有利となる。とくに、第２レンズの薄型化に有利となる。このとき、第２レンズ群のレンズ枚数を減らしたことによる非点収差の変動を、上述の第４レンズ群の移動方式とすることで抑えることにより、高性能、コンパクトなズームレンズを構成できる。

（２９）物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記第４レンズ群は前記広角端から前記望遠端に変倍する際、物体側への移動から像側への移動において移動方向が反転し、その後、像側への移動から物体側への移動において移動方向が反転することを特徴とするズームレンズ。

このように構成すると、変倍の際に変動する非点収差の補正に効果的である。

（３０）前記（２７）に記載のズームレンズにおいて、中間焦点距離状態を、前記広角端でのズームレンズ全系の焦点距離と前記望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離との相乗平均を焦点距離とする状態としたとき、前記第４レンズ群は、前記広角端と前記中間焦点距離状態の間にて、物体側への移動から像側への移動において移動方向が反転し、前記中間焦点距離状態と前記望遠端の間にて、像側への移動から物体側への移動において移動方向が反転することを特徴とするズームレンズ。

このように構成すると、変倍の際に変動する非点収差の補正に効果的である。

（３１）物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズ、正レンズ、負レンズの３枚のレンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、前記明るさ絞りは前記第３レンズ群と一体で移動することを特徴とするズームレンズ。

このように構成すると、レンズ収納時の奥行き方向の厚さを薄くしつつ、各レンズ群での収差をおさえやすく構成できる。

また、明るさ絞りがパワーの強くなりやすい第３レンズ群と一体で移動することにより、倍率色収差やディストーションの補正が容易になり性能面で効果を出せる。しかも、第３レンズ群の広角側での光線高が高くなることを抑え、第３レンズ群をレンズ３枚構成としてもこの群の小型化、屈折力の確保に寄与し、収納時の薄型化にも効果的である。また、第３レンズ群の変倍時の移動範囲の確保にもつながり、高変倍比化にも有利となる。

（３２）物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群、正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズ、正レンズの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズ、負レンズの２枚のレンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、第前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、前記明るさ絞りは前記第３レンズ群と一体で移動することを特徴とするズームレンズ。

前記の構成では、第３レンズ群を２枚構成としたので沈胴時の薄型化に有利となる。なお、前記した共通の作用については説明を省略する。

（３３）物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、正の屈折力を持つ第３レンズ群及び正の屈折力を持つ第４レンズ群を有し、前記第１レンズ群は多くとも２枚のレンズからなり、前記第２レンズ群は正レンズと負レンズの２枚のレンズからなり、前記第３レンズ群は多くとも３枚のレンズからなり、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少するように構成されており、かつ、以下の条件式（１９）を満足することを特徴とするズームレンズ。
３．０＜ｆＴ／ｆＷ （１９）
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆＷは広角端のズームレンズ全系の焦点距離である。

前記の構成によれば、構成レンズ枚数を少なくすることで、レンズ収納時の小型化に有利となる。

前記条件式（１９）の下限を下回らないようにすると、光学ズームにて高倍ズームを達成でき、電子ズームや撮影後のトリミングを用いる場合でも画質劣化を抑えられる。

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
４．０＜ｆＴ／ｆＷ （１９−１）

なお、好ましくは次の条件式を満たすのが良い。
４．５＜ｆＴ／ｆＷ （１９−２）

（３４）前記請求項１乃至4または前記（１）乃至（３３）に記載された少なくともいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。

前記した本願の発明のズームレンズは、射出光束を光軸と平行に近づけると有利となる。そのため、受光面への光線の入射角による依存度が大きい撮像素子に用いることが好ましい。

前記した本願の各発明の構成要件、各条件式は、複数を同時に満足することが好ましい。前記の構成要件、各条件式を複数、同時に満足することより、小型化、高変倍比化、高性能化に有利となる。

また、本願の発明のズームレンズは、４群ズームレンズとすると小型化と性能とのバランスが取れ好ましい。

また、前記条件式の上限値または下限値のいずれか一方を、より限定した条件式の上限値、または、下限値としても良い。

上述した本願発明のズームレンズは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等の電子撮像素子を用いた各種撮影装置、沈胴式鏡筒を有するカメラ等に用いることができる。以下にその具体的な適用例を示す。

図１３〜図１５は、本発明によるズーム光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１４は同後方正面図、図１５はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な透視平面図である。ただし、図１３と図１５においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター釦４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図１５の非沈胴状態になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッター釦４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦＬとカバーガラスＣＧを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピー（登録商標）ディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群と２つのプリズムからなり、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。

このように構成されたカメラ４０は、撮影光学系４１が高変倍比であり、収差が良好な変倍光学系であるので、高性能化が実現できると共に、撮影光学系４１を少ない光学部材で構成でき、沈胴収納が可能であるので小型化、薄型化、低コスト化が実現できる。

以上、本願の発明の実施例について説明したが、本願の発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

本願の発明の実施例１に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、(ｂ)は図１（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明の実施例２に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例２に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は図３（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明の実施例3に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例３に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。(a)は広角端、(b)は図６（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明の実施例４に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例４に係るズ−ムレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は図７（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明の実施例5に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例５に係るズ−ムレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は図９（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明の実施例６に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(b)、(b')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 実施例６に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(b)は図１１（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。 本願の発明のズームレンズを適用した電子カメラ４０の外観を示す前方斜視図である。 図１３のデジタルカメラ４０の後方斜視図である。 図１３のデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な透視平面図である。

符号の説明

Ｓ 明るさ絞り
Ｆ フレア絞り
ＦＬ 平行平面板
ＣＧ カバーガラス
Ｐ 撮像面
Ｇｎ１ 第１レンズ群（実施例n における）
Ｇｎ２ 第２レンズ群
Ｇｎ３ 第３レンズ群
Ｇｎ４ 第４レンズ群
Ｌｍｎ 実施例ｍにおけるｎ番目のレンズ
４０ デジタルカメラ
４１ 撮像光学系
４２ 撮影用光路
４３ ファインダー光学系
４４ ファインダー用光路
４５ シャッターボタン
４６ フラッシュ
４７ 液晶表示モニター
４８ カバーガラス
４９ ＣＣＤ
５０ カバー部材
５１ 処理手段
５２ 記録手段
５３ ファインダー用対物光学系
５５ 正立プリズム
５７ 視野枠
５９ 接眼光学系
６０ カバー
６１ 焦点距離変更ボタン
Ｅ 観察者眼球

Claims (4)

1. 物体側から順に、
   正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
   負の屈折力を持つ第２レンズ群と、
   正の屈折力を持つ第３レンズ群と、
   正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、
   前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、
   前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、
   前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズと、正レンズと、負レンズとの３枚のレンズからなり、
   前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズ-ムレンズであって、
   前記広角端に対して前記望遠端において
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、
   前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、
   前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、
   前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置する
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 物体側から順に、
   正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
   負の屈折力を持つ第２レンズ群と、
   正の屈折力を持つ第３レンズ群と
   正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、
   前記第１レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、
   前記第２レンズ群は物体側から順に負レンズと、正レンズとの２枚のレンズからなり、
   前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズと、負レンズとの２枚のレンズからなり、
   前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズ-ムレンズであって、
   前記広角端に対して前記望遠端において
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、
   前記第３レンズ群は前記第２レンズ群との距離が減少するように物体側に位置し、
   前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りを備え、
   前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置する
   ことを特徴とするズームレンズ。
3. 請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、
   前記広角端に対して前記望遠端において
   前記第１レンズ群が物体側に位置することを特徴とするズームレンズ。
4. 請求項１乃至３に記載の少なくともいずれかのズームレンズと、
   前記ズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備えたことを特徴とする撮像装置。

Images