JP2006023531A - ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトで明るく高変倍比化を行いやすいズームレンズとそれを搭載した撮像装置。
【解決手段】 正の第１群Ｇ１と、負の第２群Ｇ２と、正の第３群Ｇ３と、正の第４群Ｇ４を有し、ズーム時に、広角端に対し望遠端で間隔が、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間が拡大し、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間が縮小し、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４の間が拡大するように、少なくとも第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３が光軸上を移動し、第１群Ｇ１は多くても２枚のレンズで構成され、第２群Ｇ２は、負レンズＬ２１、負レンズＬ２２、正レンズＬ２３から構成され、第３レンズ群Ｇ３の適正な屈折力を特定した条件式を満足するズームレンズ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置に関し、特に、ＣＣＤ等の電子撮像素子に適した４倍以上の変倍比を持つズームレンズとそれを搭載した撮像装置に関するものである。

近年、デジタルカメラが普及している。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、変倍比が比較的高く、高画質を確保しながら奥行きの薄い、ビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することを狙っている。

カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。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、携帯時に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を採用することが主流になっている。

薄型化小型化を実施するには、撮像素子を小さくすればよいが、同じ画素数とするためには画素ピッチを小さくする必要があり、感度不足を光学系でカバーしなければならない。回折の影響も然りである。したがって、Ｆ値の明るい光学系が必要となる。このような光学系として、物体側から順に、正の屈折力を持った第１群、負の屈折力を持った第２群、正の屈折力を持った第３群、正の屈折力を持った第４群の４つのレンズ群から構成され、ズーム時に各レンズ群の間隔を変化させる光学系が知られている。このような光学系の従来技術として、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５に、変倍比が４倍から５倍程度の電子撮像装置に適し、比較的構成レンズ枚数が少ないズームレンズが開示されているが、全長が長い等コンパクト性が十分でない等の課題がある。また、変倍比が３倍程度の従来例として、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９にそのようなレンズ系の開示がある。また、特許文献１０には、変倍比は３倍程度の銀塩フィルムに適した光学系が開示されているが、Ｆ値が広角端で３．５程度と暗いという課題がある。
特開２００３−３１５６７６号公報 特開２００３−４３３５７号公報 特開２００１−４２２１５号公報 特開２００４−１２６３９号公報 特開２００４−１２６３８号公報 特開２００１−３５６２６９号公報 特開２００１−２４２３７９号公報 特開２００１−１９４５８６号公報 特開２０００−１８８１７０号公報 特開昭５７−５０１２号公報

本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトで明るく高変倍比化を行いやすいズームレンズとそれを搭載した撮像装置を提供することである。より具体的には、構成枚数を少なくしやすく、Ｆ値が広角端で２. ８程度と明るく、ズーム比が４〜５倍程度と大きく、結像性能が高いコンパクトなズームレンズとそれを搭載した撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４を有し、ズーム時に、広角端に対し望遠端で間隔が、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間が拡大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間が縮小し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間が拡大するように、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動し、第１レンズ群Ｇ１は多くても２枚のレンズで構成され、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズＬ２１、負レンズＬ２２、正レンズＬ２３から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

１．２＜ｆ₃ ／ｆ_W ＜１．８５ ・・・（１）
ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
である。

以下、第１のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

物体側より順にレンズ群の屈折力が正負正正の順に並ぶ構成とすることにより、変倍比が４倍を越えても性能を維持することができる。

ズーム時に、広角端に対し望遠端で間隔を、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間を拡大させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間を縮小させ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間を拡大させることにより、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３に変倍の負担を分担させて効率的な変倍をさせることができる。さらに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３に加え、第１レンズ群Ｇ１を移動させることにより、コンパクトな光学系で変倍比を大きくさせやすくなる。

また、第１レンズ群Ｇ１は、多くても２枚のレンズで構成することにより、第１レンズ群Ｇ１のレンズ径をコンパクトにすることができる。これは結果として、第１レンズ群Ｇ１の厚さを小さくすることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、負レンズＬ２１、負レンズＬ２２、正レンズＬ２３から構成することにより、変倍比を稼ぎ、かつ、パワーを持ちつつ、第２レンズ群Ｇ２の光軸方向の厚さを薄くして変倍のためのスペースを確保することができる。

さらに、条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３の適正な屈折力を特定したものである。条件式（１）の上限の１．８５を越えると、第３レンズ群Ｇ３での変倍作用が弱くなり、望遠端への変倍時の全長が長くなる。また、明るさ絞りを第３レンズ群Ｇ３と共に移動させる等の場合、射出瞳位置の変動量が大きくなるため、軸外の像面位置でＣＣＤ等撮像素子への入射角変動が大きくなり、シェーディング等に悪影響を及ぼす。条件式（１）の下限の１．２より小さくなると、枚数を増やしコンパクト性を損なわないと、収差発生量が増えて良好な結像性能を得るのが難しくなる。また、十分なバックフォーカスが得難くなる。

また、条件式（１）の下限値を１．４、さらには１．６としてもよい。

また、条件式（１）の上限値を１．８３、さらには１．８１としてもよい。

さらには、第１レンズ群Ｇ１は、広角端に対し望遠端で物体側に位置させるようにするのが望ましい。こうすることにより、広角端での全長が小さくでき、また、望遠端の焦点距離を長くするのに有利となる。

あるいは、第２レンズ群Ｇ２は、広角端と望遠端の間で最も像側に近づけるのが望ましい。つまり、第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端の間で像側に凸状の軌跡で移動させることが好ましい。こうすることにより、広角側での変倍負担を担い、一方、望遠側では第３レンズ群の移動範囲を確保し、高変倍比化に有利となる。

あるいは、第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端の間で略単調に物体側に移動させるのが望ましい。つまり、第３レンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端までのズーミングの間、物体側にのみ移動するようにすることが好ましい。

また、上述の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が共に上記のような移動を行うことにより 広角域では第３レンズ群Ｇ３に、望遠域では第２レンズ群Ｇ２変倍負担が大きくなり、高変倍でも結像性能の確保がしやすくなる。

また、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の正レンズから構成するのが望ましい。これは、全長短縮、第１レンズ群Ｇ１のコスト低減上、好ましい。

あるいは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、１枚の負レンズと１枚の正レンズから構成するのが望ましい。こうすることにより、第１レンズ群Ｇ１での色収差等の補正に効果がある。

さらには、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の負レンズと１枚の正レンズからなる接合レンズから構成するのが望ましい。こうすることにより、２つのレンズ面間での反射光が抑えら、ゴースト低減しやすくなる。

本発明の第２のズームレンズは、第１のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ２枚と負レンズ１枚から構成されていることを特徴とするものである。

第２のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明すると、このような構成により、第３レンズ群Ｇ３に収斂作用を持たせ、収差を良好に抑えつつ、第３レンズ群Ｇ３の厚さを薄くすることができる。

本発明の第３のズームレンズは、第１、第２のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

５．８＜ｆ₁ ／ｆ_W ＜８．０ ・・・（２）
ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
ｆ₁ ：第１レンズ群の焦点距離、
である。

以下、第３のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の屈折力を適切に定めた条件である。条件式（２）の上限の８．０を越えてｆ₁ が大きくなると、小型化を維持しつつ、後ろの群で変倍を行うのが難しくなる。下限の５．８を越えると、第１レンズ群Ｇ１で発生する収差量が増えて、良好な結像性能を得るのが難しくなる。

また、条件式（２）の下限値を５．９５、さらには６．０５としてもよい。

また、条件式（２）の上限値を７．５、さらには７．０としてもよい。

本発明の第４のズームレンズは、第１〜第３のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

２＜Ｄ_2W／Ｄ_3W＜２．６ ・・・（３）
ただし、Ｄ_2W：広角端での第２レンズ群−第３レンズ群間隔、
Ｄ_3W：広角端での第３レンズ群−第４レンズ群間隔、
である。

以下、第４のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（３）は、広角端における第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の適切な群間隔比を定めたものである。条件式（３）の上限の２．６より大きくなると、広角時の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２が物体側に寄って、軸外光線の高さが大きくなり、レンズ径の大型化を招きやすくなる。若しくは、明るさ絞りを、第３レンズ群Ｇ３と共に移動させる場合、第２レンズ群Ｇ２−第３レンズ群Ｇ３間が狭まることによって像面への射出角度が大きくなりやすく、シェーディング特性の悪化を招く。条件式（３）の下限値２より小さくなると、第２レンズ群Ｇ２−第３レンズ群Ｇ３間の間隔が小さくなり、変倍に必要なスペースが確保し難くなる。

また、条件式（３）の下限値を２．０５、さらには２．０７としてもよい。

また、条件式（３）の上限値を２．５５、さらには２．５２としてもよい。

本発明の第５のズームレンズは、第１〜第４のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

３＜（β_2T／β_2W）＊（β_3T／β_3W）＊（β_4T／β_4W）＜１２ ・・・（４）
１．８＜Ｄ_2W／ｆ_W ＜２．８ ・・・（５）
ただし、β_2T，β_3T，β_4T：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の望遠 端での倍率、
β_2W，β_3W，β_4W：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の広角 端での倍率、
ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
Ｄ_2W：広角端での第２レンズ群−第３レンズ群間隔、
である。

以下、第５のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（４）は基本的な変倍比に関するものである。条件式（４）を満足し、条件式（５）の上限の２．８を越えると、広角時の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２が物体側に寄って、軸外光線の高さが大きくなりレンズ径の大型化を招くか、第２レンズ群Ｇ２−第３レンズ群Ｇ３間が狭まることによって像面への射出角度が大きくなり、シェーディング特性の悪化を招く。条件式（５）の下限の１．８を超えると、第２レンズ群Ｇ２−第３レンズ群Ｇ３間の間隔の変化量が確保できず、結像性能を確保した上で条件式（４）を満足するのが難しくなる。

条件式（４）、（５）何れか一方若しくは双方について、以下の数値範囲としてもよい。

３＜（β_2T／β_2W）＊（β_3T／β_3W）＊（β_4T／β_4W）＜７ ・・・（４）’
２．０＜Ｄ_2W／ｆ_W ＜２．８ ・・・（５）’
また、条件式（４）の下限値を３．３、さらには３．５としてもよい。

また、条件式（４）の上限値を７．０、さらには６．３としてもよい。

また、条件式（５）の下限値を２．２、さらには２．３５としてもよい。

また、条件式（５）の上限値を２．７５、さらには２．７としてもよい。

本発明の第６のズームレンズは、第１〜第５のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

０．８＜Δ_T1G ／Δ_T3G ＜１．３ ・・・（６）
ただし、Δ_T1G ：広角端から望遠端の間での第１レンズ群の移動量、
Δ_T3G ：広角端から望遠端の間での第３レンズ群の移動量、
である。

以下、第６のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（６）の上限の１．３を越えると、変倍による第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなり、第１レンズ群Ｇ１の径を広げないと、望遠端での周辺光量の低下が顕著になる。また、下限の０．８を越えると、第３レンズ群Ｇ３での変倍負担が増えて、開放Ｆナンバーの変動が大きくなり、絞り径固定の場合、望遠端におけるＦナンバーが大きくなり暗くなってしまう。又は、開放絞り径をズーミングで変化させると、機構が複雑になり、又は、スペース効率が悪くなる。また、第１レンズ群Ｇ１の有効径を広角端で設定すると、広角端での入射瞳位置が深くなり、望遠端で第１レンズ群Ｇ１の周辺部を使用しないため、第１レンズ群Ｇ１の利用効率が悪く、コンパクト化に不利となる。

また、条件式（６）の下限値を０．８５、さらには０．９としてもよい。

また、条件式（６）の上限値を１．２５、さらには１．２としてもよい。

本発明の第７のズームレンズは、第６のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

−０．２０＜Δ_S1G ／Δ_S3G ＜０．８ ・・・（７）
ただし、Δ_S1G ：広角端から中間焦点距離状態の間での第１レンズ群の移動量、
Δ_T3G ：広角端から中間焦点距離状態の間での第３レンズ群の移動量、
である。ただし、中間焦点距離状態は、ズームレンズの広角端焦点距離ｆ_W と望遠端焦点距離ｆ_T としたときに、ｆ_S ＝√（ｆ_W ・ｆ_T ）で表される焦点距離ｆ_S となる状態である。

以下、第７のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（７）の上限の０．８を越えると、中間領域で入射瞳位置が深くなることにより、第１レンズ群Ｇ１の入射光線高が高くなるため、第１レンズ群Ｇ１のレンズ径が増大する。また、下限の−０．２０を越えると、中間焦点距離から望遠端までの間の第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなりすぎるため、機構上の負担が大きくなる。

また、条件式（７）の下限値を−０．１、さらには０、さらには０．１としてもよい。

また、条件式（７）の上限値を０．７５、さらには０．７としてもよい。

本発明の第８のズームレンズは、第１〜第７のズームレンズにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負メニスカスレンズＬ２１、負メニスカスレンズ又は平凹負レンズＬ２２、正メニスカスレンズＬ２３から構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

３＜（β_2T／β_2W）＊（β_3T／β_3W）＊（β_4T／β_4W）＜１２ ・・・（４）
１．１＜｜ｆ₂ ／ｆ_W ｜＜１．８ ・・・（８）
ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
ｆ₂ ：第２レンズ群の焦点距離、
β_2T，β_3T，β_4T：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の望遠 端での倍率、
β_2W，β_3W，β_4W：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の広角 端での倍率、
である。

以下、第８のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負メニスカスレンズＬ２１、負メニスカスレンズ又は平凹負レンズＬ２２、正メニスカスレンズＬ２３から構成することにより、高次収差を精度良くコンロトールすることができ、性能の確保が容易になる。

さらに、条件式（４）は基本的な変倍比に関するものである。条件式（４）を満足し、条件式（８）の上限の１．８を越えると、コンパクトで条件式（４）で規定される変倍比を稼ぐのが難しくなる。その下限の１．１を超えると、負メニスカスレンズ又は平凹負レンズだけでは、コンパクトのままパワーを確保するのが難しくなる。

また、条件式（４）の下限値を３．３、さらには３．５としてもよい。

また、条件式（４）の上限値を７．０、さらには６．３としてもよい。

また、条件式（８）の下限値を１．３、さらには１．３５としてもよい。

また、条件式（８）の上限値を１．７、さらには１．６としてもよい。

本発明の第９のズームレンズは、第１〜第８のズームレンズにおいて、第２レンズ群Ｇ２の２枚の負レンズの硝材の屈折率が何れも１．８１以上で、かつ、第２レンズ群Ｇ２の正レンズの硝材の屈折率が１．９以上であることを特徴とするものである。

第９のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明すると、第２レンズ群Ｇ２の２枚の負レンズの硝材の屈折率が何れも１．８１以下であり、かつ、第２レンズ群Ｇ２の正レンズの硝材の屈折率が１．９以下であると、色収差の補正が難しくなる。また、ペッツバール和が負方向に大きくなり、像面湾曲が大きくなってしまう。

本発明の第１０のズームレンズは、第１〜第９のズームレンズにおいて、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

６．４＜Ｌ_W ／ｆ_W ＜７．４ ・・・（９）
ただし、Ｌ_W ：広角端での全長、
ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
である。

以下、第１０のズームレンズにおいて上記構成をとる理由と作用を説明する。

条件式（９）は、広角端での全系の焦点距離に対する全長（レンズ系第１面から像面までの長さ）の比を規定したもので、その上限の７．４を越えると、広角端での全長が長くなり、レンズユニットの大型化を招く。また、第１レンズ群Ｇ１での光線高が高くなるので、レンズ径の増大を招く。下限の６．４を越えると、結果的に第２レンズ群Ｇ２〜第３レンズ群Ｇ３の間隔が狭くなるため、変倍に必要なスペースを確保できなくなる。

また、条件式（９）の下限値を６．５５、さらには６．５としてもよい。

また、条件式（９）の上限値を７．２、さらには７．０としてもよい。

なお、以上の本発明において、駆動機構を含めてコンパクト性等の観点から、第４レンズ群Ｇ４は１枚のレンズで構成するのが好ましい。また、フォーカシングは第４レンズ群Ｇ４で行うのが好ましい。また、明るさ絞りは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置し、第３レンズ群Ｇ３と一体として移動するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、像面側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とから構成するのが好ましい。また、この正メニスカスレンズＬ３２と負メニスカスレンズＬ３３は接合レンズとするのが好ましい。

なお、本発明は、コンパクトにするため４群構成とするのが好ましいが、パワーの弱いレンズ群を加えてもよいし、また、本発明の作用効果を享受しながら、像面側にレンズ群を追加し、さらに高倍率なズームレンズとしたり、高性能としたり、機能を拡大しするようにしてもよい。

また、本発明の撮像装置は、以上のようなズームレンズと、その像側に配置された撮像素子とを備えているとを備えている。上記のズームレンズは、コンパクトで明るく高変倍比のものである。よって、このようなズームレンズを撮像光学系として撮像装置に搭載すれば、小型化・高機能化を図ることができる。なお、撮像装置としては、デジタルカメラ以外に、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット等がある。

以上の本発明のズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置によると、コンパクトで明るく高変倍比化を行いやすいズームレンズとそれを搭載した撮像装置を得ることができ、より具体的には、構成枚数を少なくしやすく、Ｆ値が広角端で２. ８程度と明るく、ズーム比が４〜５倍程度と大きく、結像性能が高いコンパクトなズームレンズとそれを搭載した撮像装置を得ることができる。

以下、本発明のズームレンズの実施例１〜７について説明する。実施例１〜７の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図７に示す。図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、開口絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣＧの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣＧにローパスフィルター作用を持たせるようにしてもよい。

実施例１のズーム光学系は、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、平凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの両面の４面に用いている。

実施例２のズーム光学系は、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の２面に用いている。

実施例３のズーム光学系は、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の２面に用いている。

実施例４のズーム光学系は、図４に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を広げながら物体側に移動する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凸正レンズ１枚からなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの物体側の面の３面に用いている。

実施例５のズーム光学系は、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の両凸正レンズの物体側の面の３面に用いている。

実施例６のズーム光学系は、図６に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側の凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、平凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面と、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズの両面の４面に用いている。

実施例７のズーム光学系は、図７に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３は一体に物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より物体側に位置する。

物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ２枚と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合レンズとからなり、第４レンズ群Ｇ４は、両凸正レンズ１枚からなる。

非球面は、第３レンズ群Ｇ３の両凸正レンズの両面の２面に用いている。

以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバー、ωは半画角、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ₁ 、ｒ₂ …は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁ 、ｄ₂ …は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。

ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］
＋A₄ｙ⁴ ＋A₆ｙ⁶ ＋A₈ｙ⁸ ＋ A₁₀ｙ¹⁰＋ A₁₂ｙ¹²＋ A₁₄ｙ¹⁴
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、A₄、A₆、A₈、A₁₀ 、A₁₂ 、A₁₄ はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次の非球面係数である。

実施例１
ｒ₁ = 26.052 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 18.749 ｄ₂ = 3.20 ｎ_d2 =1.71300 ν_d2 =53.87
ｒ₃ = 129.413 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 44.225 ｄ₄ = 0.90 ｎ_d3 =1.88300 ν_d3 =40.76
ｒ₅ = 8.187 ｄ₅ = 2.50
ｒ₆ = ∞ ｄ₆ = 0.85 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₇ = 15.273 ｄ₇ = 1.09
ｒ₈ = 13.756 ｄ₈ = 2.00 ｎ_d5 =1.92286 ν_d5 =20.88
ｒ₉ = 56.639 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 13.960 （非球面） ｄ₁₁= 2.00 ｎ_d6 =1.74330 ν_d6 =49.33
ｒ₁₂= -35.983 （非球面） ｄ₁₂= 0.50
ｒ₁₃= 6.486 ｄ₁₃= 2.25 ｎ_d7 =1.69680 ν_d7 =55.53
ｒ₁₄= 21.204 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 21.204 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.830 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 11.548 （非球面） ｄ₁₇= 2.74 ｎ_d10=1.52542 ν_d10=55.78
ｒ₁₈= 218.908 （非球面） ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.00
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = -0.392
Ａ₄ = -5.42519×10^-5
Ａ₆ = -7.99687×10^-6
Ａ₈ = 6.60675×10^-7
Ａ₁₀= -1.95317×10^-8
第１２面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 4.18583×10^-6
Ａ₆ = -9.94224×10^-6
Ａ₈ = 8.61195×10^-7
Ａ₁₀= -2.49912×10^-8
第１７面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -2.11365×10^-4
Ａ₆ = -2.70713×10^-6
Ａ₈ = 3.48360×10^-7
Ａ₁₀= -1.13679×10^-8
Ａ₁₂= -1.43708×10^-10
Ａ₁₄= 6.12273×10^-12
第１８面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -2.44874×10^-4
Ａ₆ = 6.46769×10^-6
Ａ₈ = -2.13764×10^-7
Ａ₁₀= -7.27999×10^-11
Ａ₁₂= 3.72890×10^-11
Ａ₁₄= -6.98251×10^-13
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 8.026 17.475 38.830
Ｆ_NO 2.88 3.34 4.39
ω (°) 30.46 14.51 6.43
ｄ₃ 0.80 10.39 19.17
ｄ₉ 18.16 6.64 1.67
ｄ₁₆ 8.63 10.11 19.99
ｄ₁₈ 2.68 5.70 3.48 。

実施例２
ｒ₁ = 29.488 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 19.156 ｄ₂ = 3.60 ｎ_d2 =1.67790 ν_d2 =50.72
ｒ₃ =-390894.267 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 177.797 ｄ₄ = 0.85 ｎ_d3 =1.88300 ν_d3 =40.76
ｒ₅ = 9.237 ｄ₅ = 2.00
ｒ₆ = 2214.408 ｄ₆ = 0.80 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68
ｒ₇ = 14.895 ｄ₇ = 1.20
ｒ₈ = 13.788 ｄ₈ = 2.20 ｎ_d5 =1.84666 ν_d5 =23.78
ｒ₉ = 60.326 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 10.975 （非球面） ｄ₁₁= 2.30 ｎ_d6 =1.69350 ν_d6 =53.20
ｒ₁₂= -33.341 （非球面） ｄ₁₂= 0.10
ｒ₁₃= 5.712 ｄ₁₃= 2.50 ｎ_d7 =1.49700 ν_d7 =81.54
ｒ₁₄= 10.692 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 10.692 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.300 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 11.921 ｄ₁₇= 2.20 ｎ_d10=1.48749 ν_d10=70.23
ｒ₁₈=-10407.303 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.60
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = -1.149
Ａ₄ = -1.22308×10^-8
Ａ₆ = 8.10316×10^-9
Ａ₈ = -5.55681×10^-9
第１２面
Ｋ =-10.109
Ａ₄ = 3.71688×10^-11
Ａ₆ = 2.51887×10^-7
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.843 15.841 39.635
Ｆ_NO 2.80 3.13 4.50
ω (°) 30.67 15.37 6.17
ｄ₃ 0.80 9.57 18.65
ｄ₉ 20.01 8.14 1.50
ｄ₁₆ 8.69 8.91 20.02
ｄ₁₈ 1.98 5.16 2.67 。

実施例３
ｒ₁ = 26.986 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 16.515 ｄ₂ = 3.80 ｎ_d2 =1.67003 ν_d2 =47.23
ｒ₃ =-244257.033 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 112.654 ｄ₄ = 0.85 ｎ_d3 =1.88300 ν_d3 =40.76
ｒ₅ = 9.347 ｄ₅ = 2.00
ｒ₆ = 18401.111 ｄ₆ = 0.80 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68
ｒ₇ = 11.494 ｄ₇ = 1.20
ｒ₈ = 12.358 ｄ₈ = 2.20 ｎ_d5 =1.84666 ν_d5 =23.78
ｒ₉ = 53.415 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 9.677 （非球面） ｄ₁₁= 2.30 ｎ_d6 =1.58313 ν_d6 =59.46
ｒ₁₂= -25.547 （非球面） ｄ₁₂= 0.10
ｒ₁₃= 5.680 ｄ₁₃= 2.30 ｎ_d7 =1.49700 ν_d7 =81.54
ｒ₁₄= 8.984 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 8.984 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.272 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 12.940 ｄ₁₇= 2.20 ｎ_d10=1.49700 ν_d10=81.54
ｒ₁₈=-23190.917 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.59
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = -1.239
Ａ₄ = -6.46005×10^-9
Ａ₆ = 1.85826×10^-8
Ａ₈ = -2.59108×10^-8
第１２面
Ｋ = -4.428
Ａ₄ = 2.79009×10^-10
Ａ₆ = 3.14257×10^-7
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.853 15.765 45.985
Ｆ_NO 2.80 3.18 4.84
ω (°) 30.47 15.46 5.32
ｄ₃ 0.80 8.80 19.39
ｄ₉ 20.04 8.14 1.50
ｄ₁₆ 9.33 8.60 22.68
ｄ₁₈ 2.21 6.37 2.35 。

実施例４
ｒ₁ = 25.729 ｄ₁ = 3.30 ｎ_d1 =1.48749 ν_d1 =70.23
ｒ₂ =-195211.986 ｄ₂ = （可変）
ｒ₃ = 62.315 ｄ₃ = 0.85 ｎ_d2 =1.88300 ν_d2 =40.76
ｒ₄ = 8.171 ｄ₄ = 2.00
ｒ₅ = 11064.958 ｄ₅ = 0.80 ｎ_d3 =1.72916 ν_d3 =54.68
ｒ₆ = 16.294 ｄ₆ = 1.15
ｒ₇ = 13.261 ｄ₇ = 2.20 ｎ_d4 =1.84666 ν_d4 =23.78
ｒ₈ = 54.781 ｄ₈ = （可変）
ｒ₉ = ∞（絞り） ｄ₉ = 1.00
ｒ₁₀= 11.449 （非球面） ｄ₁₀= 2.40 ｎ_d5 =1.69350 ν_d5 =53.20
ｒ₁₁= -24.146 （非球面） ｄ₁₁= 0.10
ｒ₁₂= 5.500 ｄ₁₂= 2.60 ｎ_d6 =1.48749 ν_d6 =70.23
ｒ₁₃= 18.893 ｄ₁₃= 0.01 ｎ_d7 =1.56384 ν_d7 =60.67
ｒ₁₄= 18.893 ｄ₁₄= 0.80 ｎ_d8 =1.84666 ν_d8 =23.78
ｒ₁₅= 4.313 ｄ₁₅= （可変）
ｒ₁₆= 19.027 （非球面） ｄ₁₆= 2.20 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₇=-12117.666 ｄ₁₇= （可変）
ｒ₁₈= ∞ ｄ₁₈= 0.95 ｎ_d10=1.54771 ν_d10=62.84
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.60
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.50 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.59
ｒ₂₂= ∞
非球面係数
第１０面
Ｋ = -1.005
Ａ₄ = 3.59202×10^-9
Ａ₆ = 1.69640×10^-8
Ａ₈ = -1.84829×10^-8
第１１面
Ｋ = -8.581
Ａ₄ = -2.03082×10^-11
Ａ₆ = 4.48326×10^-10
第１６面
Ｋ = 0.002
Ａ₄ = -3.12266×10^-10
Ａ₆ = 1.67936×10^-8
Ａ₈ = 9.76314×10^-9
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.823 15.672 31.181
Ｆ_NO 2.80 3.28 4.28
ω (°) 30.41 15.32 7.89
ｄ₂ 0.80 10.32 16.18
ｄ₈ 19.10 8.70 1.81
ｄ₁₅ 8.45 10.63 17.69
ｄ₁₇ 1.94 3.58 4.37 。

実施例５
ｒ₁ = 33.302 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 19.902 ｄ₂ = 3.60 ｎ_d2 =1.71700 ν_d2 =47.92
ｒ₃ =-10505.082 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 197.422 ｄ₄ = 0.85 ｎ_d3 =1.81600 ν_d3 =46.62
ｒ₅ = 8.612 ｄ₅ = 2.00
ｒ₆ = 65.254 ｄ₆ = 0.80 ｎ_d4 =1.90366 ν_d4 =31.31
ｒ₇ = 13.669 ｄ₇ = 0.80
ｒ₈ = 12.087 ｄ₈ = 2.20 ｎ_d5 =1.92286 ν_d5 =20.88
ｒ₉ = 43.061 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 10.627 （非球面） ｄ₁₁= 2.30 ｎ_d6 =1.69350 ν_d6 =53.20
ｒ₁₂= -33.162 （非球面） ｄ₁₂= 0.10
ｒ₁₃= 5.800 ｄ₁₃= 2.50 ｎ_d7 =1.49700 ν_d7 =81.54
ｒ₁₄= 11.640 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 11.640 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.350 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 12.332 （非球面） ｄ₁₇= 2.30 ｎ_d10=1.52542 ν_d10=55.78
ｒ₁₈=-260808.000 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.00
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = -0.806
Ａ₄ = -1.99973×10^-9
Ａ₆ = 1.19364×10^-8
Ａ₈ = -3.01523×10^-8
第１２面
Ｋ =-22.194
Ａ₄ = -1.02289×10^-11
Ａ₆ = 1.12572×10^-8
Ａ₈ = -1.88817×10^-9
第１７面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = -4.79706×10^-13
Ａ₆ = 8.43506×10^-14
Ａ₈ = -2.26626×10^-12
Ａ₁₀= 1.27028×10^-10
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.964 17.453 38.463
Ｆ_NO 2.81 3.33 4.30
ω (°) 30.56 14.05 6.41
ｄ₃ 0.80 11.18 20.49
ｄ₉ 19.10 7.68 1.80
ｄ₁₆ 7.64 9.77 17.57
ｄ₁₈ 2.18 4.37 2.83 。

実施例６
ｒ₁ = 26.272 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 18.575 ｄ₂ = 3.40 ｎ_d2 =1.74100 ν_d2 =52.64
ｒ₃ = 130.489 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 57.666 ｄ₄ = 0.90 ｎ_d3 =1.88300 ν_d3 =40.76
ｒ₅ = 8.282 ｄ₅ = 2.40
ｒ₆ = ∞ ｄ₆ = 0.85 ｎ_d4 =1.88300 ν_d4 =40.76
ｒ₇ = 15.434 ｄ₇ = 0.99
ｒ₈ = 13.647 ｄ₈ = 2.30 ｎ_d5 =1.92286 ν_d5 =20.88
ｒ₉ = 60.518 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 14.164 （非球面） ｄ₁₁= 2.00 ｎ_d6 =1.74330 ν_d6 =49.33
ｒ₁₂= -33.166 （非球面） ｄ₁₂= 0.20
ｒ₁₃= 5.685 ｄ₁₃= 2.20 ｎ_d7 =1.58913 ν_d7 =61.14
ｒ₁₄= 16.732 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 16.732 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.631 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 15.194 ｄ₁₇= 2.00 ｎ_d10=1.74330 ν_d10=49.33
ｒ₁₈= 149.038 （非球面） ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 1.00
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = 1.826
Ａ₄ = -1.43848×10^-4
Ａ₆ = 3.29825×10^-7
Ａ₈ = 1.52442×10^-7
第１２面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 3.01488×10^-5
Ａ₆ = 8.15030×10^-7
Ａ₈ = 2.16546×10^-7
第１８面
Ｋ = 0.000
Ａ₄ = 3.59845×10^-5
Ａ₆ = -1.74722×10^-5
Ａ₈ = 7.23073×10^-7
Ａ₁₀= -1.56839×10^-8
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 8.048 17.491 38.757
Ｆ_NO 2.88 3.29 4.32
ω (°) 30.66 14.47 6.46
ｄ₃ 0.80 10.10 18.34
ｄ₉ 18.15 6.59 1.71
ｄ₁₆ 8.62 9.60 19.76
ｄ₁₈ 3.58 6.73 4.40 。

実施例７
ｒ₁ = 46.354 ｄ₁ = 1.00 ｎ_d1 =1.84666 ν_d1 =23.78
ｒ₂ = 29.847 ｄ₂ = 3.71 ｎ_d2 =1.72916 ν_d2 =54.68
ｒ₃ = -435.042 ｄ₃ = （可変）
ｒ₄ = 132.877 ｄ₄ = 0.85 ｎ_d3 =1.88300 ν_d3 =40.76
ｒ₅ = 9.672 ｄ₅ = 2.00
ｒ₆ = 44.500 ｄ₆ = 0.80 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68
ｒ₇ = 15.195 ｄ₇ = 1.20
ｒ₈ = 12.581 ｄ₈ = 2.20 ｎ_d5 =1.84666 ν_d5 =23.78
ｒ₉ = 30.232 ｄ₉ = （可変）
ｒ₁₀= ∞（絞り） ｄ₁₀= 1.00
ｒ₁₁= 8.374 （非球面） ｄ₁₁= 2.30 ｎ_d6 =1.69350 ν_d6 =53.20
ｒ₁₂= -50.760 （非球面） ｄ₁₂= 0.10
ｒ₁₃= 6.725 ｄ₁₃= 2.50 ｎ_d7 =1.49700 ν_d7 =81.54
ｒ₁₄= 13.421 ｄ₁₄= 0.01 ｎ_d8 =1.56384 ν_d8 =60.67
ｒ₁₅= 13.421 ｄ₁₅= 0.80 ｎ_d9 =1.84666 ν_d9 =23.78
ｒ₁₆= 4.300 ｄ₁₆= （可変）
ｒ₁₇= 13.192 ｄ₁₇= 2.25 ｎ_d10=1.51823 ν_d10=58.90
ｒ₁₈= -135.470 ｄ₁₈= （可変）
ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.95 ｎ_d11=1.54771 ν_d11=62.84
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.60
ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 0.50 ｎ_d12=1.51633 ν_d12=64.14
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.94
ｒ₂₃= ∞
非球面係数
第１１面
Ｋ = -1.4817
Ａ₄ = 1.7947 ×10^-4
Ａ₆ = 2.4308 ×10^-6
Ａ₈ = -2.1403 ×10^-8
第１２面
Ｋ = -16.8224
Ａ₄ = 8.3493 ×10^-5
Ａ₆ = 2.4324 ×10^-6
ズームデータ（∞）
ＷＥ ＳＴ ＴＥ
ｆ (mm) 7.68 17.00 37.44
Ｆ_NO 2.80 3.16 4.22
ω (°) 30.96 14.15 6.49
ｄ₃ 0.80 14.60 24.11
ｄ₉ 23.29 9.33 1.50
ｄ₁₆ 7.67 8.18 16.13
ｄ₁₈ 1.56 4.11 3.27 。

以上の実施例１〜７の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図８〜図１４に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（ｃ）は望遠端におけるの球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。

上記実施例１〜７の条件式（１）〜（９）の絶対値記号を除いた値は次の通りである。条件式 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６ 実施例７
１ 1.81 1.77 1.78 1.74 1.72 1.82 1.847
２ 6.12 6.36 6.10 6.75 6.59 5.82 8.16
３ 2.10 2.30 2.15 2.26 2.50 2.10 3.16
４ 4.84 5.05 5.86 3.99 4.83 4.82 4.88
５ 2.39 2.68 2.68 2.57 2.52 2.38 3.16
６ 1.15 0.95 1.00 0.84 1.22 1.09 1.15
７ 0.57 0.09 -0.13 0.77 0.76 0.45 0.97
８ -1.42 -1.51 -1.41 -1.57 -1.53 -1.39 1.84
９ 6.75 6.97 7.08 6.69 6.66 6.74 7.43
。

以上の実施例１〜７において、フォーカシングは第４レンズ群Ｇ４の物体側への繰り出しで行っている。

さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。

図１５〜図１７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１５はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１６は同後方正面図、図１７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１５と図１７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１７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ＬＦ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（図の場合は３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デジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が高性能で小型で沈胴収納が可能であるあるので、高性能・小型化が実現できる。

本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図である。 実施例２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例４のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例５のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例６のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例７のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。 実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。 実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。 本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。 図１５のデジタルカメラの後方斜視図である。 図１５のデジタルカメラの断面図である。

符号の説明

Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇ３…第３レンズ群
Ｇ４…第４レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｆ…ローパスフィルターを構成する平行平板
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
ＬＦ…ローパスフィルター
ＣＧ…カバーガラス
Ｅ…観察者眼球
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
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
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
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
６２…設定変更スイッチ

Claims (10)

1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４を有し、ズーム時に、広角端に対し望遠端で間隔が、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間が拡大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間が縮小し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間が拡大するように、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が光軸上を移動し、第１レンズ群Ｇ１は多くても２枚のレンズで構成され、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズＬ２１、負レンズＬ２２、正レンズＬ２３から構成され、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。
   １．２＜ｆ₃ ／ｆ_W ＜１．８５ ・・・（１）
   ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
   ｆ₃ ：第３レンズ群の焦点距離、
   である。
2. 第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ２枚と負レンズ１枚から構成されていることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２記載のズームレンズ。
   ５．８＜ｆ₁ ／ｆ_W ＜８．０ ・・・（２）
   ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
   ｆ₁ ：第１レンズ群の焦点距離、
   である。
4. 以下の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１項記載のズームレンズ。
   ２＜Ｄ_2W／Ｄ_3W＜２．６ ・・・（３）
   ただし、Ｄ_2W：広角端での第２レンズ群−第３レンズ群間隔、
   Ｄ_3W：広角端での第３レンズ群−第４レンズ群間隔、
   である。
5. 以下の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１項記載のズームレンズ。
   ３＜（β_2T／β_2W）＊（β_3T／β_3W）＊（β_4T／β_4W）＜１２ ・・・（４）
   １．８＜Ｄ_2W／ｆ_W ＜２．８ ・・・（５）
   ただし、β_2T，β_3T，β_4T：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の望遠 端での倍率、
   β_2W，β_3W，β_4W：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の広角 端での倍率、
   ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
   Ｄ_2W：広角端での第２レンズ群−第３レンズ群間隔、
   である。
6. 以下の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１項記載のズームレンズ。
   ０．８＜Δ_T1G ／Δ_T3G ＜１．３ ・・・（６）
   ただし、Δ_T1G ：広角端から望遠端の間での第１レンズ群の移動量、
   Δ_T3G ：広角端から望遠端の間での第３レンズ群の移動量、
   である。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項６記載のズームレンズ。
   −０．２０＜Δ_S1G ／Δ_S3G ＜０．８ ・・・（７）
   ただし、Δ_S1G ：広角端から中間焦点距離状態の間での第１レンズ群の移動量、
   Δ_T3G ：広角端から中間焦点距離状態の間での第３レンズ群の移動量、
   である。ただし、中間焦点距離状態は、ズームレンズの広角端焦点距離ｆ_W と望遠端焦点距離ｆ_T としたときに、ｆ_S ＝√（ｆ_W ・ｆ_T ）で表される焦点距離ｆ_S となる状態である。
8. 第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負メニスカスレンズＬ２１、負メニスカスレンズ又は平凹負レンズＬ２２、正メニスカスレンズＬ２３から構成され、以下の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１項記載のズームレンズ。
   ３＜（β_2T／β_2W）＊（β_3T／β_3W）＊（β_4T／β_4W）＜１２ ・・・（４）
   １．１＜｜ｆ₂ ／ｆ_W ｜＜１．８ ・・・（８）
   ただし、ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
   ｆ₂ ：第２レンズ群の焦点距離、
   β_2T，β_3T，β_4T：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の望遠 端での倍率、
   β_2W，β_3W，β_4W：それぞれ第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の広角 端での倍率、
   である。
9. 第２レンズ群Ｇ２の２枚の負レンズの硝材の屈折率が何れも１．８１以上で、かつ、第２レンズ群Ｇ２の正レンズの硝材の屈折率が１．９以上であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項記載のズームレンズ。
10. 以下の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１項記載のズームレンズ。
    ６．４＜Ｌ_W ／ｆ_W ＜７．４ ・・・（９）
    ただし、Ｌ_W ：広角端での全長、
    ｆ_W ：広角端での全系の焦点距離、
    である。

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