JP2022178447A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】全ズーム範囲で高い光学性能を有し、小型で軽量なズームレンズを提供する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は狭まるズームレンズであって、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、望遠端における前記ズームレンズの光学全長をＴＬｔ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、０．１０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．８０なる条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズに関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。

近年、撮像装置に用いられるズームレンズは、高い光学性能を有し、小型かつ軽量であることが求められている。

これらの要求に応えるズームレンズとして、特許文献１には物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正の屈折力の第１乃至第４レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズが開示されている。

特開２００５－４３６０７号公報

特許文献１に開示されているようなズームレンズにおいて、全系の小型化及び軽量化を図りつつ、ズーム全域にわたり高い光学性能を得るには、ズームレンズを構成する各要素を適切に設定することが重要である。例えばレンズ群の数やズーミングに際しての移動条件、各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要である。

本発明は、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、小型で軽量なズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的としている。

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は狭まるズームレンズであって、前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、望遠端における前記ズームレンズの光学全長をＴＬｔ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、０．１０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．８０なる条件式を満足することを特徴とする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、小型で軽量なズームレンズが得ることができる。

実施例１のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例１のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 実施例２のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例２のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 実施例３のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例３のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 実施例４のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例４のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 実施例５のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例５のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 実施例６のズームレンズの広角端での断面図である。 実施例６のズームレンズの（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差図である。 撮像装置の概略図である。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。

図１、図３、図５、図７、図９および図１１は、それぞれ実施例１乃至６のズームレンズの無限遠に合焦した状態（無限遠合焦状態）での断面図である。各実施例のズームレンズは、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置や交換レンズを含む光学機器に用いられる。

各レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズは、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化する。広角端と望遠端は、ズーミングに際して移動するレンズ群が、機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム状態である。なお、レンズ群は１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。

各レンズ断面図において、Ｌｉは物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

また、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、各実施例のズームレンズをデジタルスチルカメラやデジタルビデオ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）の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズを銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

また、各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ断面図に実線矢印で示すように各レンズ群を移動させるように構成されている。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、点線矢印で示すように各レンズ群を移動させるように構成されている。

図２、図４、図６、図８、図１０および図１２は、それぞれ実施例１乃至６のズームレンズの縦収差図である。各収差図において、（Ａ）は広角端での無限遠合焦状態での縦収差図であり、（Ｂ）は望遠端での無限遠合焦状態での縦収差図である。

球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）とｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量をそれぞれ実線と二点鎖線で示す。非点収差図において、ΔＳはサジタル像面における非点収差量（実線）、ΔＭはメリディオナル像面における非点収差量（破線）を示す。歪曲収差図にはｄ線に対する歪曲収差量を示す。色収差図ではｇ線における色収差量を示す。ωは撮像半画角（°）である。

次に、各実施例のズームレンズの特徴的な構成について述べる。

各実施例のズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有する。第１レンズ群Ｌ１は、広角端から望遠端へのズーミングに際して移動する。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の間隔は広がり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は狭まり、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は狭まる。各実施例のズームレンズでは、望遠端においてテレフォト型のパワー配置をとる構成となっており、光学全長の短縮が容易となる。この構成において、広角端から望遠端へのズーミングにおける第４レンズ群Ｌ４の移動量が大きくなるため、迅速なズーミングのためには第４レンズ群Ｌ４のレンズ構成を適切に設定することが重要となる。そこで、各実施例のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４は１枚の正レンズから構成される。これにより、ズーミングに際して移動するレンズ群を軽量化し、迅速なズーミングをすることができる。

さらに、各実施例のズームレンズは、以下の条件式（１）を満足する。

０．１０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．８０ （１）
ここで、ＴＬｔは望遠端におけるズームレンズの光学全長であり、ｆｔは望遠端におけるズームレンズの焦点距離である。

条件式（１）は、望遠端における光学全長ＴＬｔと望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔに関する条件を規定している。これらのパラメータの条件を適切に設定することでズームレンズの小型化が容易となる。条件式（１）の下限値を下回ると、望遠端における光学全長が望遠端におけるズームレンズの焦点距離に対して短くなりすぎて、各レンズ群の屈折力が強くなり、ズーミングに伴う諸収差の変動を抑制することが困難となる。条件式（１）の上限値を上回ると、望遠端における光学全長が望遠端におけるズームレンズの焦点距離に対して長くなりすぎ、小型化が困難となる。

以上の如く構成することにより、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、小型で軽量なズームレンズが得られる。

さらに、条件式（１）の数値範囲を以下の条件式（１ａ）の範囲とすることが好ましい。

０．４５＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７９ （１ａ）
また、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。

０．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．７８ （１ｂ）
次に、各実施例のズームレンズにおいて、満足することが好ましい構成について述べる。

各実施例のズームレンズにおいて、最も物体側の第１レンズ群Ｌ１は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側へ移動することが好ましい。これにより、ズームレンズの広角端での光学全長を短くし、ズームレンズの小型化を図ることが可能となる。

第２レンズ群Ｌ２は、ズーミングに際して不動であることが好ましい。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との相対偏心誤差量を小さくして、性能劣化を軽減することができる。

第２レンズ群Ｌ２は、２枚以下のレンズにより構成されることが好ましく、具体的には、物体側から像側へ順に配置された、１枚の負レンズと１枚の正レンズの２枚のレンズから構成されることが好ましい。これにより、第２レンズ群Ｌ２の軽量化を図ることが容易となる。第３レンズ群Ｌ３は、２枚以下のレンズにより構成されることが好ましく、具体的には、物体側から像側へ順に配置された、１枚の正レンズと１枚の負レンズの２枚のレンズから構成されることが好ましい。これにより、第３レンズ群Ｌ３の軽量化を図ることが容易となる。第４レンズ群Ｌ４は、少なくとも一つの非球面を有することが好ましい。これにより、広角端から望遠端へのズーミングに際して、諸収差の変動を抑制することが容易となる。

開口絞りＳＰより像側に配置されたレンズ群では、光束の有効径が小さくなりやすい。このため、開口絞りＳＰより像側に配置されたレンズ群をフォーカシングレンズ群とすることが好ましい。これにより、保持機構および駆動機構を簡素化できるとともにズームレンズの小型化が容易となる。さらに、フォーカシングレンズ群のレンズ構成を２枚以下のレンズで構成することが好ましい。これにより、フォーカシングレンズ群の軽量化が容易となる。また開口絞りＳＰより像側は比較的変倍作用が小さくなるため、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像倍率変化を小さくできる。この点は、被写体が無限遠から近距離へ変化した際に画角の変化を小さくすることができるため、動画撮影時において最適となる。

第４レンズ群Ｌ４より像側に負の屈折力のレンズ群を配置することが好ましい。これにより、テレフォト型のパワー配置をとる構成となり、光学全長の短縮が容易となる。

第４レンズ群Ｌ４より像側に配置されたレンズの数は、４枚以下であることが好ましい。これにより、ズーミングに際して移動するレンズ群を軽量化し、迅速なズーミングをすることができる。

いずれかのレンズ群全体又は一部のレンズ群を光軸方向と垂直方向に駆動させることで手振れを低減させる効果を得ることができる。特にズーミングに際して固定されている第２レンズ群Ｌ２を像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動する手振れ補正レンズ群とすることで手振れ補正レンズ群の移動量を小さくすることができ、小型化が容易となるため好ましい。

次に、各実施例のズームレンズが満足することが好ましい条件について述べる。各実施例のズームレンズは、以下の条件式（２）から（１２）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

１．４０＜ｎｄＬ４＜１．７０ （２）
－０．３５＜ｆＬ２／ｆｔ＜－０．１０ （３）
０．１０＜ｆＬ３／ｆｔ＜０．９０ （４）
０．３０＜ＭＬ４／ＭＬ１＜３．７０ （５）
－０．８０＜ｆＬ２／ｆＬ１＜－０．２０ （６）
０．０５＜ｆＬ４／ｆｔ＜０．５０ （７）
０．１０＜ｆＬ４／ｆＬ１＜０．７０ （８）
０．０５＜ｆＬ４／ｆＬ３＜１．００ （９）
１．００＜ＳＬ４ａｖｅ＜３．９０ （１０）
５５＜νｄＬ１Ｐａｖｅ＜９９ （１１）
５５＜νｄＬ３Ｐａｖｅ＜９９ （１２）
ここで、ｎｄＬ４は、第４レンズ群Ｌ４の屈折率である。ｆＬ２は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離である。ｆＬ３は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。ＭＬ４は、広角端から望遠端へのズーミングにおける第４レンズ群Ｌ４の移動量である。該移動量ＭＬ４の符号は、第４レンズＬ４群が広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときに負、像側に位置するときに正とする。ＭＬ１は、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の移動量である。該移動量ＭＬ１の符号は、第１レンズ群Ｌ１が広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときに負、像側に位置するときに正とする。ｆＬ１は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆＬ４は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離である。ＳＬ４ａｖｅは、第４レンズ群Ｌ４のレンズの比重の平均値である。νｄＬ１Ｐａｖｅは、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値である。νｄＬ３Ｐａｖｅは、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値である。

条件式（２）は、第４レンズ群Ｌ４の屈折率ｎｄＬ４に関する条件を規定している。一般的に、レンズ材料の屈折率が高くなるとレンズ材料の比重が大きくなる。条件式（２）の下限値を下回ると、必要な屈折力を得るためにレンズ面の曲率が強くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ると、レンズの比重が大きくなり、軽量化が困難となるため、好ましくない。

条件式（３）は、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔと第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆＬ２に関する条件を規定している。条件式（３）の下限値を下回ると、焦点距離ｆＬ２が短くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔが短くなり、高変倍比化が困難となるため、好ましくない。

条件式（４）は、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔと第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆＬ３に関する条件を規定している。条件式（４）の下限値を下回ると、焦点距離ｆＬ３が短くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（４）の上限値を上回ると、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔが短くなり、高変倍比化が困難となるため、好ましくない。

条件式（５）は、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の移動量ＭＬ１と第４レンズ群Ｌ４の移動量ＭＬ４に関する条件を規定している。条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｌ４の移動量ＭＬ４が小さくなり、高変倍比化が困難となるため、好ましくない。条件式（５）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｌ４の移動量ＭＬ４が大きくなり、小型化が困難となるため、好ましくない。

条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆＬ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆＬ２に関する条件を規定している。条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆＬ１が長くなり、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、ズームレンズの小型化が困難となるため、好ましくない。条件式（６）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆＬ１が短くなり、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差の補正が困難となるため、好ましくない。

条件式（７）は、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔと第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆＬ４に関する条件を規定している。条件式（７）の下限値を下回ると、焦点距離ｆＬ４が短くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ると、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔが短くなり、高変倍比化が困難となるため、好ましくない。

条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆＬ１と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆＬ４に関する条件を規定している。条件式（８）の下限値を下回ると、焦点距離ｆＬ４が短くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（８）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆＬ４が長くなり、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱くなり、ズーミングに伴う第４レンズ群Ｌ４の移動量が長くなるため、好ましくない。

条件式（９）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆＬ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆＬ４に関する条件を規定している。条件式（９）の下限値を下回ると、焦点距離ｆＬ４が短くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（９）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆＬ４が長くなり、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱くなり、ズーミングに伴う第４レンズ群Ｌ４の移動量が長くなるため、好ましくない。

条件式（１０）は、第４レンズ群Ｌ４のレンズの比重の平均値ＳＬ４ａｖｅに関する条件を規定している。一般的に、レンズ材料の比重が大きくなると、レンズ材料の屈折率が高くなる。条件式（１０）の下限値を下回ると、必要な屈折力を得るためにレンズ面の曲率が強くなり、ズーミングに伴う球面収差、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制することが困難となるため、好ましくない。条件式（１０）の上限値を上回ると、レンズの比重が大きくなり、軽量化が困難となるため、好ましくない。

条件式（１１）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値νｄＬ１Ｐａｖｅに関する条件である。条件式（１１）の下限値を下回ると、望遠端における軸上色収差および倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（１１）の上限値を上回ると、正レンズの分散が小さくなりすぎて広角端での倍率色収差を補正することが困難となるため、好ましくない。

条件式（１２）は、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値νｄＬ３Ｐａｖｅに関する条件である。条件式（１２）の下限値を下回ると、望遠端における軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（１２）の上限値を上回ると、正レンズの分散が小さくなりすぎて広角端での軸上色収差を補正することが困難となるため、好ましくない。

なお、条件式（２）乃至（１２）の数値範囲は、以下の条件式（２ａ）乃至（１２ａ）の範囲とすることがより好ましい。

１．４３＜ｎｄＬ４＜１．６７ （２ａ）
－０．３３＜ｆＬ２／ｆｔ＜－０．１２ （３ａ）
０．２０＜ｆＬ３／ｆｔ＜０．８５ （４ａ）
０．４０＜ＭＬ４／ＭＬ１＜３．６０ （５ａ）
－０．７５＜ｆＬ２／ｆＬ１＜－０．２３ （６ａ）
０．０７＜ｆＬ４／ｆｔ＜０．４０ （７ａ）
０．１０＜ｆＬ４／ｆＬ１＜０．６５ （８ａ）
０．１５＜ｆＬ４／ｆＬ３＜０．８０ （９ａ）
２．３０＜ＳＬ４ａｖｅ＜３．８０ （１０ａ）
５８＜νｄＬ１Ｐａｖｅ＜９０ （１１ａ）
５８＜νｄＬ３Ｐａｖｅ＜９７ （１２ａ）
また、条件式（２）乃至（１２）の数値範囲は、以下の条件式（２ｂ）乃至（１２ｂ）の範囲とすることがさらに好ましい。

１．４５＜ｎｄＬ４＜１．６５ （２ｂ）
－０．３０＜ｆＬ２／ｆｔ＜－０．１４ （３ｂ）
０．２５＜ｆＬ３／ｆｔ＜０．８０ （４ｂ）
０．５０＜ＭＬ４／ＭＬ１＜３．５０ （５ｂ）
－０．７０＜ｆＬ２／ｆＬ１＜－０．２５ （６ｂ）
０．１５＜ｆＬ４／ｆｔ＜０．３０ （７ｂ）
０．２０＜ｆＬ４／ｆＬ１＜０．６０ （８ｂ）
０．２５＜ｆＬ４／ｆＬ３＜０．７０ （９ｂ）
２．５０＜ＳＬ４ａｖｅ＜３．７０ （１０ｂ）
６０＜νｄＬ１Ｐａｖｅ＜８５ （１１ｂ）
６０＜νｄＬ３Ｐａｖｅ＜９５ （１２ｂ）
次に、各実施例のズームレンズについて詳細に述べる。

実施例１、２のズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、上述の第１から第４レンズ群Ｌ１～Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５からなる。開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。第５レンズ群Ｌ５がフォーカシングレンズ群である。

実施例３のズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、上述の第１から第４レンズ群Ｌ１～Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群からなる。開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。第６レンズ群Ｌ６がフォーカシングレンズ群である。

実施例４、５のズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、上述の第１から第４レンズ群Ｌ１～Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６からなる。開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。第５レンズ群Ｌ５がフォーカシングレンズ群である。

実施例６のズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、上述の第１から第４レンズ群Ｌ１～Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７からなる。開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。第５レンズ群Ｌ５がフォーカシングレンズ群である。

以下に、実施例１～６にそれぞれ対応する数値実施例１～６を示す。

各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表している。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2 ＋Ａ４×ｈ⁴＋Ａ６×ｈ⁶
＋Ａ８×ｈ⁸＋Ａ１０×ｈ¹⁰＋Ａ１２×ｈ¹²］
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 87.531 1.90 1.88300 40.8
2 56.811 0.00
3 55.779 7.61 1.49700 81.5
4 -439.396 (可変)
5 -104.645 1.00 1.55032 75.5
6 30.959 0.05
7 28.872 1.68 2.00069 25.5
8 37.914 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 33.189 4.19 1.43875 94.7
11 -61.580 13.10
12 -25.906 0.90 1.76182 26.6
13 -54.746 (可変)
14* -190.901 2.20 1.58313 59.4
15* -33.214 (可変)
16 512.143 2.94 1.85478 24.8
17 -57.069 0.95 1.82648 43.0
18 51.620 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.39999e-007 A 6= 6.34393e-008 A 8=-3.79967e-010
A10= 8.30529e-012 A12= 1.74306e-015

第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.16480e-006 A 6= 6.11437e-008 A 8=-2.84194e-010
A10= 5.96480e-012 A12= 1.62427e-014

各種データ
ズーム比 3.77
広角 中間 望遠
焦点距離 103.01 201.88 387.98
Ｆナンバー 6.30 8.24 8.24
半画角（°） 11.86 6.12 3.19
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 183.99 229.42 280.00
BF 32.00 70.38 122.21

d 4 17.46 62.89 113.47
d 8 31.20 18.76 4.90
d13 24.73 15.61 1.28
d15 41.47 24.65 1.00
d18 32.00 70.38 122.21

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 216.34
2 5 -68.82
3 9 108.09
4 14 68.60
5 16 -72.53

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 62.907 5.61 1.48749 70.2
2 ∞ 0.15
3 210.346 1.90 1.72916 54.7
4 40.374 6.77 1.49700 81.5
5 492.013 (可変)
6 -131.985 1.00 1.59522 67.7
7 37.307 1.94 1.95375 32.3
8 60.853 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 33.647 7.31 1.49700 81.5
11 -60.065 6.15
12 -34.716 1.30 1.83400 37.2
13 -281.865 (可変)
14* -57.716 3.40 1.55332 71.7
15* -24.458 (可変)
16 -199.990 2.27 1.77047 29.7
17 -63.813 0.95 1.55032 75.5
18 46.014 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.42159e-005 A 6=-5.60843e-008 A 8=-5.65820e-010
A10= 3.91315e-012 A12=-3.83605e-014

第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.21658e-005 A 6=-4.48929e-008 A 8=-4.63309e-010
A10= 2.98002e-012 A12=-2.72588e-014

各種データ
ズーム比 3.37
広角 中間 望遠
焦点距離 103.01 208.71 347.20
Ｆナンバー 5.13 7.06 8.24
半画角（°） 11.86 5.92 3.57
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 198.72 238.36 267.94
BF 32.99 86.36 136.99

d 5 10.63 50.26 79.85
d 8 57.55 34.33 3.09
d13 14.40 6.64 3.27
d15 43.81 21.42 5.39
d18 32.99 86.36 136.99

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 214.41
2 6 -95.15
3 9 172.34
4 14 74.01
5 16 -80.60

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 70.628 4.50 1.48749 70.2
2 497.873 0.15
3 125.487 1.90 1.88300 40.8
4 45.656 6.06 1.59410 60.5
5 779.334 (可変)
6 -131.250 1.00 1.69680 55.5
7 23.941 2.87 2.00100 29.1
8 40.105 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 38.410 3.76 1.59410 60.5
11 -88.739 4.01
12 -38.203 1.00 1.91650 31.6
13 -130.976 (可変)
14* -53.565 2.56 1.55332 71.7
15* -25.964 (可変)
16 32.489 1.00 1.80400 46.5
17 21.387 3.54 1.49700 81.5
18 108.864 (可変)
19 -158.524 2.14 1.85451 25.2
20 -54.586 0.95 1.61800 63.4
21 42.000 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.12831e-006 A 6=-3.81685e-008 A 8= 8.78299e-010
A10=-7.67854e-012 A12= 2.64316e-014

第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.66305e-006 A 6=-3.18962e-008 A 8= 7.75928e-010
A10=-6.58078e-012 A12= 2.23140e-014

各種データ
ズーム比 4.29
広角 中間 望遠
焦点距離 70.00 146.89 300.00
Ｆナンバー 4.40 6.09 7.20
半画角（°） 17.17 8.38 4.12
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 165.01 196.65 231.87
BF 27.80 62.32 102.92

d 5 3.72 35.36 70.59
d 8 41.20 24.87 6.70
d13 20.09 11.82 2.62
d15 1.00 5.07 9.60
d18 35.17 21.18 3.43
d21 27.80 62.32 102.92

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 166.60
2 6 -57.69
3 9 142.16
4 14 88.15
5 16 161.27
6 19 -63.11

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 115.611 4.22 1.48749 70.2
2 -1038.183 0.15
3 120.522 1.90 1.61340 44.3
4 49.517 6.84 1.49700 81.5
5 276.538 (可変)
6 -337.127 1.00 1.69680 55.5
7 25.459 2.87 2.00100 29.1
8 42.323 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 32.626 3.66 1.49700 81.5
11 -88.505 4.22
12 -39.908 1.30 1.95375 32.3
13 -137.260 (可変)
14* -1279.904 2.94 1.49710 81.6
15* -29.523 (可変)
16 -81.052 2.02 1.91082 35.3
17 -34.073 0.95 1.65160 58.5
18 41.604 (可変)
19 53.259 3.19 1.91082 35.3
20 73.114 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.57502e-006 A 6=-1.75887e-008 A 8= 1.59201e-010
A10=-2.48608e-012 A12= 1.65600e-014

第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.62454e-006 A 6=-1.77799e-008 A 8= 1.48215e-010
A10=-2.01153e-012 A12= 1.32915e-014

各種データ
ズーム比 3.50
広角 中間 望遠
焦点距離 100.00 185.57 350.00
Ｆナンバー 5.80 8.00 8.00
半画角（°） 12.21 6.65 3.54
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 189.94 228.10 270.57
BF 46.21 41.93 37.16

d 5 7.91 46.06 88.53
d 8 46.34 31.03 13.98
d13 20.04 11.40 1.77
d15 30.00 21.26 3.93
d18 3.58 40.56 89.33
d20 46.21 41.93 37.16

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 174.87
2 6 -74.36
3 9 172.46
4 14 60.75
5 16 -51.50
6 19 200.00

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 79.761 5.32 1.59349 67.0
2 232.622 0.15
3 115.078 1.90 1.80400 46.5
4 56.015 7.98 1.43875 94.7
5 1105.719 (可変)
6 -1601.984 1.00 1.80400 46.5
7 37.802 3.30 1.77047 29.7
8 127.270 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 40.008 3.50 1.49700 81.5
11 310.943 2.45
12 -514.239 1.30 2.05090 26.9
13 175.138 (可変)
14* 186.844 2.57 1.58313 59.4
15* -92.387 (可変)
16 272.120 2.40 1.63980 34.5
17 -57.921 0.95 1.61800 63.4
18 48.017 (可変)
19 -115.592 1.00 1.49700 81.5
20 711.620 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.31606e-006 A 6=-1.29819e-008 A 8=-9.66867e-011
A10= 1.81145e-013 A12=-1.53314e-015

第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.36687e-006 A 6=-1.20074e-008 A 8=-1.00369e-010
A10= 2.11582e-013 A12=-1.41922e-015

各種データ
ズーム比 2.40
広角 中間 望遠
焦点距離 250.00 439.53 600.00
Ｆナンバー 6.24 9.67 11.33
半画角（°） 4.95 2.82 2.07
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 305.44 320.00 336.20
BF 29.45 93.01 163.77

d 5 49.00 63.56 79.76
d 8 93.78 50.69 2.72
d13 31.18 24.12 16.27
d15 32.57 12.66 1.00
d18 35.04 41.54 38.26
d20 29.45 93.01 163.77

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 195.38
2 6 -134.04
3 9 302.31
4 14 106.38
5 16 -99.21
6 19 -200.00

［数値実施例６］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 150.513 3.83 1.48749 70.2
2 -727.209 0.15
3 135.452 1.90 1.61340 44.3
4 53.804 5.72 1.49700 81.5
5 457.290 (可変)
6 -212.782 1.00 1.69680 55.5
7 29.502 2.72 2.00100 29.1
8 54.046 (可変)
9(絞り) ∞ 0.60
10 38.360 3.65 1.49700 81.5
11 -78.576 5.83
12 -39.181 1.00 2.00100 29.1
13 -100.785 (可変)
14* -1267.433 3.12 1.49710 81.6
15* -32.773 (可変)
16 -185.607 1.87 1.95375 32.3
17 -51.634 0.95 1.69680 55.5
18 46.639 (可変)
19 57.189 4.06 1.51742 52.4
20 -118.132 (可変)
21 -81.943 1.20 1.49700 81.5
22 64.321 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.97172e-006 A 6=-1.48820e-008 A 8= 7.90438e-010
A10=-7.62434e-012 A12= 3.72875e-014

第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.36430e-006 A 6=-1.79473e-008 A 8= 8.09788e-010
A10=-7.69535e-012 A12= 3.69102e-014

各種データ
ズーム比 3.50
広角 中間 望遠
焦点距離 100.00 186.24 350.00
Ｆナンバー 5.80 7.25 8.00
半画角（°） 12.21 6.63 3.54
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 183.64 224.40 269.79
BF 29.97 46.31 64.50

d 5 3.51 44.27 89.65
d 8 44.94 28.11 9.37
d13 20.89 11.77 1.62
d15 24.85 16.28 1.05
d18 6.03 31.07 64.63
d20 15.85 9.00 1.37
d22 29.97 46.31 64.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 191.25
2 6 -88.32
3 9 175.16
4 14 67.62
5 16 -66.00
6 19 75.07
7 21 -72.31

各数値実施例における種々の値を、以下の表１にまとめて示す。

［撮像装置］
次に、本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置、光学機器）１０の実施例について、図１３を用いて説明する。

図１３において、１３はカメラ本体、１１は撮影光学系である。１２はカメラ本体１３に内蔵され、撮像光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換する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。

カメラ本体１３は、クイックリターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックリターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。

実施例１～６のいずれかのズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置１０に用いることにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。また、実施例１～６のいずれかのズームレンズを交換レンズ（光学機器）に搭載すれば、小型の交換レンズを得ることができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

なお、上述した各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に限らず、望遠鏡などの種々の光学機器に適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群

Claims (24)

1. 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔は広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔は狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は狭まるズームレンズであって、
   前記第４レンズ群は１枚の正レンズからなり、
   望遠端における前記ズームレンズの光学全長をＴＬｔ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
   ０．１０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．８０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は、不動であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第４レンズ群の屈折率をｎｄＬ４とするとき、
   １．４０＜ｎｄＬ４＜１．７０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆＬ２とするとき、
   －０．３５＜ｆＬ２／ｆｔ＜－０．１０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３とするとき、
   ０．１０＜ｆＬ３／ｆｔ＜０．９０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のズームレンズ。
6. 広角端から望遠端へのズーミングにおける、前記第４レンズ群の移動量をＭＬ４、前記第１レンズ群の移動量をＭＬ１とするとき、
   ０．３０＜ＭＬ４／ＭＬ１＜３．７０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆＬ２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１とするとき、
   －０．８０＜ｆＬ２／ｆＬ１＜－０．２０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のズームレンズ。
8. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆＬ４とするとき、
   ０．０５＜ｆＬ４／ｆｔ＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のズームレンズ。
9. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆＬ４、前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１とするとき、
   ０．１０＜ｆＬ４／ｆＬ１＜０．７０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のズームレンズ。
10. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆＬ４、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３とするとき、
    ０．０５＜ｆＬ４／ｆＬ３＜１．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載のズームレンズ。
11. 前記第４レンズ群のレンズの比重の平均値をＳＬ４ａｖｅとするとき、
    １．００＜ＳＬ４ａｖｅ＜３．９０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載のズームレンズ。
12. 前記第１レンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値をνｄＬ１Ｐａｖｅとするとき、
    ５５＜νｄＬ１Ｐａｖｅ＜９９
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載のズームレンズ。
13. 前記第３レンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値をνｄＬ３Ｐａｖｅとするとき、
    ５５＜νｄＬ３Ｐａｖｅ＜９９
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１２の何れか一項に記載のズームレンズ。
14. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、１枚の負レンズと１枚の正レンズからなることを特徴とする請求項１から１３の何れか一項に記載のズームレンズ。
15. 前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項１から１４の何れか一項に記載のズームレンズ。
16. 開口絞りより像側に配置されたレンズ群で無限遠から近距離へのフォーカシングを行うことを特徴とする請求項１から１５の何れか一項に記載のズームレンズ。
17. 前記第４レンズ群は、非球面を有することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載のズームレンズ。
18. 前記第４レンズ群より像側に配置されたレンズの数は、４枚以下であることを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載のズームレンズ。
19. 前記第４レンズ群より像側に配置された負の屈折力のレンズ群を更に有することを特徴とする請求項１から１８の何れか一項に記載のズームレンズ。
20. 前記第２レンズ群は、像振れ補正に際して光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動することを特徴とする請求項１から１９の何れか一項に記載のズームレンズ。
21. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、第５レンズ群からなることを特徴とする請求項１から２０の何れか一項に記載のズームレンズ。
22. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、第５レンズ群、第６レンズ群からなることを特徴とする請求項１から２０の何れか一項に記載のズームレンズ。
23. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、第５レンズ群、第６レンズ群、第７レンズ群からなることを特徴とする請求項１から２０の何れか一項に記載のズームレンズ。
24. 請求項１から２３の何れか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
    

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