JP2008076513A - ズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半画角４２°以上の広画角で、短焦点端のＦ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能な４群構成のズームレンズを提供する。
【解決手段】 物体側から順次、正、負、正、正の４群の光学系Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４をもってズームレンズを構成する。このうち、特に、第３群光学系Ｇ３は、物体側から順次、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３および負レンズＬ３４を配置してなり、前記負レンズＬ３２と負レンズＬ３４の凹面を共に像側に向ける。短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮影光学系として、改良されたズームレンズ、そのズームレンズを有するカメラ装置および携帯情報端末装置に関するものである。

近年においては、ディジタルカメラまたは電子カメラ等と称され、被写体像を、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）やＣ−ＭＯＳイメージセンサからなる撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像（スティル画像）または動画像（ムービー画像）の画像データを得て、フラッシュメモリに代表される不揮発性半導体メモリ等にディジタル的に記録するタイプのカメラが既に一般化しており、旧来の銀塩フィルムを用いる在来型のカメラ、すなわち銀塩カメラは、次第に過去のものとなりつつある。
このようなディジタルカメラの市場は非常に大きなものとなっており、ディジタルカメラに対するユーザの要望も多岐にわたってきている。なかんずく、高画質化と広角化と小型化と大口径化等の要望が強くなってきている。
今後は、これらの要望に応えて開発していく必要がある。
そのため、撮影レンズとしてのズームレンズにおいては、５００万画素を超えるような受光素子に対応するための高画質化と小型化、広角化、大口径比化が求められている。

例えば、物体側より順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系を有し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有しており、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群光学系と第２群光学系の間隔が増大し、第２群光学系と第３群光学系の間隔が減少し、第３群光学系と第４群光学系の間隔が変化し、第３群光学系が物体側から順次、正レンズ、負レンズ、正レンズおよび負レンズにより構成されるズームレンズとしては、特許文献１として特開２００５−６２２２８号公報、特許文献２として特開２００３−２４１０９１号公報、特許文献３として特開平６−１８０４２３号公報、特許文献４として特開平６−１７５０２３号公報、特許文献５として特開平６−３５９２号公報がある。

特開２００５−６２２２８号公報 特開２００３−２４１０９１号公報 特開平６−１８０４２３号公報 特開平６−１７５０２３号公報 特開平６−３５９２号公報

上記４つの公報に記載のズームレンズでは、第３群光学系の物体側から２番目と４番目に配置されている負レンズの像側面が共に像側に凹になっていないため、Ｆナンバが、３．０以下であり、画角としても半画角が４２°以上のものが実現されていない。
特に、短焦点端から長焦点端まで諸収差が少なく解像力の高いズームレンズを実現するには、変倍による収差変動を小さく抑えなければならず、とりわけ変倍作用を担う第３群光学系が変倍範囲全域にわたって良好に収差補正されている必要がある。そのためにも、第３群光学系の構成が重要なポイントとなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で、高性能なズームレンズと、このズームレンズを有するカメラ装置と携帯情報端末装置を提供することにある。

特に、請求項１に記載の発明の目的は、物体側から順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化するズームレンズにおいて、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で、高性能なズームレンズと、このズームレンズを有するカメラ装置と携帯情報端末装置を提供することにある。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズを、高性能化を図りつつ、製造誤差感度を低減化することを目的としている。
請求項３、４に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズをより高性能にすることを目的としている。
請求項５、６に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズを小型でありながら、高性能にすることを目的としている。

請求項７〜９に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズを、より高性能にすることを目的としている。
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載のズームレンズを、高性能化を図りつつ、製造誤差感度の低減化を目的としている。
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズに、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なカメラ装置を提供することを目的としている。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のカメラ装置において、撮影画像をディジタル情報とする機能を有するカメラ装置を提供することを目的としている。
請求項１３に記載の発明は、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で、高性能な請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質な携帯情報端末装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、物体側から順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第３群光学系は、物体側から順次、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３および負レンズＬ３４を配置し、前記負レンズＬ３２と前記負レンズＬ３４の像側面が共に像側に凹であることを特徴としている。
請求項２に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
−１．０＜（Ｒ３２２−Ｒ３４２）／ （Ｒ３２２＋Ｒ３４２）＜−０．１
を満足することを特徴としている。

請求項３に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２としたとき、次の条件式：
−０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７
を満足することを特徴としている。
請求項４に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
−０．９＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５
を満足することを特徴としている。
請求項５に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３２の像側面までの距離をｄｎ１とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
０．７＜ｄｎ１／Ｙ′＜１．３
を満足することを特徴としている。

請求項６に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３４の像側面までの距離をｄｎ２とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
１．５＜ｄｎ２／Ｙ′＜２．６
を満足することを特徴としている。
請求項７に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記正レンズＬ３１が非球面レンズであることを特徴としている。
請求項８に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記負レンズＬ３４が非球面レンズであることを特徴としている。
請求項９に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、前記負レンズＬ３４の像側面が非球面であることを特徴としている。
請求項１０に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第４群光学系が像面に対して固定であることを特徴としている。

請求項１１に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、撮影用ズームレンズとして有することを特徴としている。
請求項１２に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、撮影画像をディジタル情報とする機能を有することを特徴としている。
請求項１３に記載した発明に係るズームレンズは、上記の目的を達成するため、撮影用ズームレンズとして有することを特徴としている。

本発明によれば、物体側から順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化するズームレンズにおいて、半画角が４２°以上の広画角で、短焦点端のＦ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なズームレンズ、当該ズームレンズを有するカメラ装置および携帯情報端末装置を提供することができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、物体側から順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第３群光学系は、物体側から順次、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３および負レンズＬ３４を配置し、前記負レンズＬ３２と前記負レンズＬ３４の像側面を共に像側に凹とすることにより、特に、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で、高性能なズームレンズを提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
−１．０＜（Ｒ３２２−Ｒ３４２）／ （Ｒ３２２＋Ｒ３４２）＜−０．１
を満足することにより、特に、高性能でありながら、製造誤差等による影響が小さいズームレンズを提供することができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２としたとき、次の条件式：
−０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７
を満足することにより、特に、より一層高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
−０．９＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５
を満足することにより、特に、より一層高性能なズームレンズを提供することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３２の像側面までの距離をｄｎ１とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
０．７＜ｄｎ１／Ｙ′＜１．３
を満足することにより、特に、小型でありながら、より高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３４の像側面までの距離をｄｎ２とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
１．５＜ｄｎ２／Ｙ′＜２．６
を満足することにより、特に、小型でありながら、より高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１が非球面レンズで構成したので、特に、より高性能なズームレンズを提供することができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３４を非球面レンズとしたので、特に、より高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３４の像側面を非球面に形成したので、特に、より高性能なズームレンズを提供することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第４群光学系が像面に対して固定であるので、特に、製造誤差感度が低いズームレンズを提供することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用ズームレンズとして有する構成としたので、特に、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分に小型で、高画質な画像を撮影ができる高性能なズームレンズを有するカメラ装置を提供することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載のカメラ装置において、撮影画像をディジタル情報とする機能を有するので、半画角４２°以上の広画角、短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分小型で高性能なズームレンズを使用した、小型で高画質なカメラ装置を提供できるため、ユーザは携帯性に優れたカメラで高画質な画像を撮影し、画像をディジタル情報として扱うことができる。
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用ズームレンズとして有する構成としたので、高性能、半画角４２°以上の広画角、短焦点端のＦナンバが３．０以下でありながら、十分小型で高性能なズームレンズを使用した、小型で高画質な携帯情報端末装置を提供できるため、携帯情報端末装置で高画質な画像を撮影することができる。

以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して、本発明に係るズームレンズ、カメラ装置および携帯情報端末装置を詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明の第１〜第４の実施の形態に係るズームレンズの構成を示す断面図であると共に、特に、図１は、本発明に係る実施例１の構成、図２は、実施例２の構成、図３は、実施例３の構成、図４は、実施例４の構成をそれぞれ示す断面図である。
図１〜図４に示すように、本発明の実施の形態１〜実施の形態４は、物体側から像側に順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系Ｇ１と、負の焦点距離を持つ第２群光学系Ｇ２と、正の焦点距離を持つ第３群光学系Ｇ３と、正の焦点距離を持つ第４群光学系Ｇ４を配置して、前記第３群光学系Ｇ３の物体側に開口絞りＳを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系Ｇ１と前記第２群光学系Ｇ２の空気間隔が増大し、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３の空気間隔が減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の間隔が変化することにより変倍するタイプのズームレンズである。

図１〜図４に示すズームレンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、絞りＳおよび光学フィルタＯＦを具備している。
この場合、第１レンズＬ１〜第２レンズＬ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１０レンズＬ１０は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては、各群毎に一体的に動作する。また、図１〜図４には、各光学面の面番号Ｒ１〜Ｒ２１も示している。
このようなレンズ構成を有する本発明に係るズームレンズは、以下のような特徴を持つものである。
また、短焦点端から長焦点端まで諸収差が少なく解像力の高いズームレンズを実現するには、変倍による収差変動が小さく抑えなければならず、特に変倍作用を担う第３群光学系が変倍範囲全域に渡って良好に収差補正されている必要がある。そのため、上述したように、第３群光学系の構成が重要となってくる。

本発明に係るズームレンズにおいては、第３群光学系Ｇ３は、物体側から順次、正レンズＬ３１（Ｌ６）、負レンズＬ３２（Ｌ７）、正レンズＬ３３（Ｌ８）、負レンズＬ３４（Ｌ９）からなる構成とした。正レンズ２枚、負レンズ２枚で構成することにより、正レンズ３枚、負レンズ１枚の構成より軸上色収差や倍率色収差を補正することが容易となっている。また、第３群光学系Ｇ３のような結像群には、像側に凹となる負レンズが必要となる。従来技術のうち、上記特許文献１と特許文献２においては、像側面が凹となる負レンズを１枚だけ有して構成しているが、本発明においては、負レンズＬ３２と負レンズＬ３４の像側面の２面を凹で構成することにより、１つの面で過大な収差を発生することを防ぎ、第３群光学系Ｇ３全体としての収差量の低減や製造誤差感度の低減をしている。そのため、Ｆナンバが３．０以下、半画角４２°以上の広画角が達成可能となる。
また、高性能でありながら、製造誤差感度を低減するには、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。（請求項2）
−１．０＜（Ｒ３２２−Ｒ３４２）／ （Ｒ３２２＋Ｒ３４２）＜−０．１……（１）
ここで、Ｒ３２２は、負レンズＬ３２（Ｌ７）の像側面の曲率半径、Ｒ３４２は、負レンズＬ３４（Ｌ９）の像側面の曲率半径である。

条件式（１）を満足することにより、負レンズＬ３２（Ｌ７）と負レンズＬ３４（Ｌ９）の像側面に負のパワーを分担でき、１つの面で過大な収差を発生することを防ぎ、第３群光学系全体としての収差量の低減と製造誤差感度の低減をすることができる。
さらに望ましくは、以下の条件式を満足すると良い。
−０．９＜（Ｒ３２２−Ｒ３４２）／ （Ｒ３２２＋Ｒ３４２）＜−０．１……（１a）
さらに高性能にするには、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。（請求項3）
−０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７……（２）
ここで、Ｒ３１１は、レンズＬ３１（Ｌ６）の物体側面の曲率半径、Ｒ３２２は、負レンズＬ３２（Ｌ７）の像側面の曲率半径である。
正レンズＬ３１の物体側面と負レンズＬ３２の像側面では収差のやりとりをしているため、条件式（２）の下限値に満たないと、正レンズＬ３１の物体側面が発生する収差が負レンズＬ３２の像側面が発生する収差よりも大きくなり、上限値を超えると、負レンズＬ３２の像側面が発生する収差が、正レンズＬ３１の物体側面が発生する収差よりも大きくなり、どちらにしても収差のバランスをとることが困難となる。

さらに高性能にするには、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。（請求項4）
−０．９＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５……（３）
ここで、Ｒ３１１は、正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径、Ｒ３４２は、負レンズＬ３４の像側面の曲率半径である。
正レンズＬ３１の物体側面と負レンズＬ３４の像側面でも収差のやりとりをしているため、条件式（２）の下限値に満たないと、正レンズＬ３１の物体側面が発生する収差が負レンズＬ３４の像側面が発生する収差よりも大きくなり、上限値を超えると、負レンズＬ３４の像側面が発生する収差が、正レンズＬ３１の物体側面が発生する収差よりも大きくなり、どちらにしても収差のバランスをとることが困難となる。
小型でありながら、さらに高性能にするには、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。（請求項5）
０．７＜ｄｎ１／Ｙ′＜１．３……（４）
ここで、ｄｎ１は、正レンズＬ３１の物体側面から負レンズＬ３２の像側面までの距離、Ｙ′は、最大像高である。

正レンズＬ３１の物体側面と負レンズＬ３２の像側面では収差のやりとりをしているため、良好な収差補正を行うためには、これら２つの面を通る光線の高さが重要である。条件式（４）の下限値に満たないと、負レンズＬ３２の像側面における軸外主光線の高さが小さくなり過ぎ、非点収差、コマ収差の補正が難しくなる。条件式（４）の上限値を超えると、負レンズＬ３２の像側面における軸上マージナル光線高さが小さくなり過ぎ、球面収差の補正が難しくなる。また、第３群の小型化にも不利となる。
また、小型でありながら、さらに高性能にするには、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。（請求項6）
１．５＜ｄｎ２／Ｙ′＜２．６……（５）
ｄｎ２は、正レンズＬ３１の物体側面から負レンズＬ３４の像側面までの距離、Ｙ′は、最大像高である。
正レンズＬ３１の物体側面と負レンズＬ３４の像側面でも収差のやりとりをしているため、良好な収差補正を行うためには、これら２つの面を通る光線の高さが重要である。条件式（５）の下限値に満たないと、負レンズＬ３４の像側面における軸外主光線の高さが小さくなり過ぎ、非点収差、コマ収差の補正が難しくなる。条件式（５）の上限値を超えると、負レンズ３４の像側面における軸上マージナル光線高さが小さくなり過ぎ、球面収差の補正が難しくなる。また、第３群の小型化にも不利となる。

より高性能化するためには、正レンズＬ３１は、非球面レンズであることが望ましい(請求項7)。正レンズＬ３１において、光束が最も太くなるため、球面収差やコマ収差の補正に非球面の効果が得られる。さらに望ましくは物体側面が非球面であることが望ましい。
さらに高性能化するには、負レンズＬ３４は、非球面レンズを有することが望ましい(請求項8)。第３群光学系Ｇ３の最も像面側に非球面レンズを配置することにより、軸上光線と軸外光線が離れているため、像面補正において非球面による効果が大きく得られる。さらに望ましくは、第３群光学系Ｇ３の最も像面側の負レンズＬ３４の像面側を非球面にすることが望ましい(請求項9)。
また、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第４群光学系Ｇ４（Ｌ１０）は、像面に対して固定であることが望ましい(請求項10)。変倍に際して第４群光学系Ｇ４を固定位置に保持させるようにすることによって、鏡胴構成の簡素化、ならびに群間偏心精度の確保にも有効的である。もちろん、収差補正を優先すれば全てのレンズ群を移動させるようにしたほうが有利ではあるが、そのようにすると、鏡胴の構成が複雑になり、製作誤差も生じ易くなる。

次に、上述した本発明の実施の形態に基づく具体的な数値をもって示す数値実施例（以下、単に「実施例」と記載することがある）を詳細に説明する。
尚、図１、図２、図３および図４は、本発明の第１の実施例、第２の実施例、第３の実施例および第４の実施例に係るズームレンズ（撮像装置）の構成を、変倍時のレンズ移動軌跡と共にそれぞれ示す断面図である。
以下に、本発明の具体的な実施例を示す。実施例の収差は、後述するように、十分に補正されている。本発明のようにズームレンズを構成することで、半画角４２°以上の広角で且つ小型で短焦点端のＦ値が３．０以下であり、非常に良好な像性能を確保し得ることは、以下に説明する実施例より明らかである。

実施例における記号の意味は、以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ（Ｆ値）
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
ＤＡ、ＤＢ、ＤＣ：可変間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ_４：４次の非球面係数
Ａ_６：６次の非球面係数
Ａ_８：８次の非球面係数
Ａ_１０：１０次の非球面係数
ただし、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、以下の（９）式で定義される．

また、以下に述べる数値例においてＥ−ＸＹは、１０^−ＸＹを意味している。さらに、以下に説明する収差図については、球面収差において、実線が球面収差、破線が正弦条件をあらわし、非点収差において、実線がサジタル像面、破線がメリディオナル像面をあらわす。また、実線の一方の線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、そして他方の実線ｇ線（４３５．８３ｎｍ）をあらわしている。

〔実施例１〕
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の短焦点距離端、つまり広角端（Ｗｉｄｅ端）における構成を示している。
図１に示すズームレンズは、物体側から像面側に向って順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、絞りＳ、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０および光学フィルタＯＦの順で配置されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。この場合、第１レンズＬ１〜第２レンズＬ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１０レンズＬ１０は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、各群光学系Ｇ１〜Ｇ４毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては、各群光学系毎に一体的に動作する。また、図１〜図４には、各光学面の面番号も示している。
尚、第３群光学系Ｇ３のレンズについては、上記したように、便宜上、第３群光学系Ｇ３の物体側から第１番目の正レンズは、Ｌ６と称すると共にＬ３１と称することとし、第２番面目の負レンズは、Ｌ７と称すると共に、Ｌ３２とも称することとし、第３番目の正レンズは、Ｌ８と称すると共にＬ３３とも称することとし、第４番目の負レンズは、Ｌ９と称すると共にＬ３４とも称することとする。

次に、本願発明の実施例１において、第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は順次密接して貼り合わせられて一体に（２枚）接合され、接合レンズを形成している。
これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２により構成する第１群光学系は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズで、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。第４レンズＬ４は、両凹レンズ、第５レンズＬ５は両凸レンズであり、これら第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力を有する。
第６レンズＬ６は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、その物体側面に非球面を形成した非球面レンズであり、第７レンズＬ７は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第８レンズＬ８は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズであり、これら第７レンズＬ７および第８レンズＬ８は、順次密接して貼り合わせられて一体に接合され（２枚）、接合レンズを形成している。第９レンズＬ９は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。

これら第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９により構成する第３群光学系Ｇ３は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第１０レンズＬ１０は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、この第１０レンズＬ１０のみにより構成する第４群光学系Ｇ４は、正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
各群光学系Ｇ１〜Ｇ４は、短焦点端（広角端：Ｗｉｄｅ端）から長焦点端（望遠端：Ｔｅｌｅ端）への変倍に際して、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２の間隔が増大し、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３の間隔が減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の間隔が変化するように移動する。
無限遠と近距離の物体との間における合焦は、全群繰り出し等でフォーカシングすることも可能であるが、第４群光学系Ｇ４でフォーカシングする方が望ましい。

最も像側に配置されている平行平板からなる光学フィルタＯＦは、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタ類である。焦点距離変化に伴う各群の移動により、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第２レンズＬ２の像側の面（面番号Ｒ３）と第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第３レンズＬ３の物体側の面（面番号Ｒ４）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第５レンズＬ５の像側の面（面番号Ｒ９）と開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）との間隔ＤＢ、開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）と第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第６レンズＬ６（Ｌ３１）の物体側の面（面番号Ｒ１１）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第９レンズＬ９（Ｌ３４）の像側の面（面番号Ｒ１７）と第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１０レンズＬ１０の物体側の面（面番号Ｒ１８）との間隔ＤＤが、それぞれ変化する。
この実施例１においては、広角側から望遠側への焦点距離変化に伴って、
全系の焦点距離ｆ：５．０６〜１６．７９ｍｍ
Ｆナンバ（Ｆ値）：２．７８〜４．３１
半画角ω：４４．９３〜１５．７１
と変化する。各光学面の特性は、次表の通りである。

表１において面番号にアスタリスク「＊」を付した第５面、第１１面、第１７面および第１８面の各光学面が非球面であり、各非球面の（６）式におけるパラメータ（非球面係数）は、次表（表２）の通りである。

第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と開口絞りＳとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＳと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤは、ズーミングに伴って次表（表３）のように、それぞれ変化させられる。

また、この実施例１における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、次表（表４）の通りとなる。

従って、この実施例１における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、条件式の範囲内である。
図５〜図７は、上述した実施例１に係る図１に示したズームレンズにおける各収差の収差曲線図を示しており、図５は、広角端における収差曲線図、図６は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図７は、望遠端における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これらの図５〜図７の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例１に係る図１に示した構成のズームレンズにより、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
このようにすれば、正−負−正−正の４群のズームレンズにおいて、諸収差の良好な補正が可能で、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なズームレンズを提供することができる。

〔実施例２〕
図２は、本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図２は、本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の短焦点距離端、つまり広角端における構成を示している。
図２に示すズームレンズは、実施例１に係るズームレンズ同様に、物体側から順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、開口絞りＳ、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０および光学フィルタＯＦの順で配列されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。この場合、第１レンズＬ１〜第２レンズＬ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１０レンズＬ１０は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、各群光学系Ｇ１〜Ｇ４毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては、各群光学系毎に一体的に動作する。
尚、第３群光学系Ｇ３のレンズについては、上記したように、便宜上、第３群光学系Ｇ３の物体側から第１番目の正レンズは、Ｌ６と称すると共にＬ３１と称することとし、第２番面目の負レンズは、Ｌ７と称すると共にＬ３２とも称することとし、第３番目の正レンズは、Ｌ８と称すると共にＬ３３とも称することとし、第４番目の負レンズは、Ｌ９と称すると共にＬ３４とも称することとする。

次に、本願発明の実施例２において、第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は順次密接して貼り合わせられて一体に（２枚）接合され、接合レンズを形成している。
これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２により構成する第１群光学系は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズで、その像面側に非球面を形成した非球面レンズである。第４レンズＬ４は、像側に強い凹面を向けた両凹レンズ、第５レンズＬ５は、像側に強い凸面を向けた両凸レンズであり、これら第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力を有する。
第６レンズＬ６は、像側に強い凸面を向けた両凸レンズからなる正レンズであり、その物体側面に非球面を形成した非球面レンズであり、第７レンズＬ７は、像面側に強い凹面を向けた両凹レンズである。第８レンズＬ８は、像面側に強い凸面を向けた両凸レンズであり、第９レンズＬ９は、物体側に強い凹面を向けた両凹レンズであり、これら第８レンズＬ８および第９レンズＬ９は、順次密接して貼り合わせられて一体に接合され（２枚）、接合レンズを形成している。第９レンズＬ９は、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。

これら第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９により構成する第３群光学系Ｇ３は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第１０レンズＬ１０は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり物体側に非球面を形成した非球面レンズである。この第１０レンズＬ１０のみにより構成する第４群光学系Ｇ４は、正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
各群光学系Ｇ１〜Ｇ４は、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際して、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２の間隔が増大し、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３の間隔が減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の間隔が変化するように移動する。
無限遠と近距離の物体との間における合焦は、全群繰り出し等でフォーカシングすることも可能であるが、第４群光学系Ｇ４でフォーカシングする方が望ましい。

最も像側に配置されている平行平板からなる光学フィルタＯＦは、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタ類である。焦点距離変化に伴う各群の移動により、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第２レンズＬ２の像側の面（面番号Ｒ３）と第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第３レンズＬ３の物体側の面（面番号Ｒ４）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第５レンズＬ５の像側の面（面番号Ｒ９）と開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）との間隔ＤＢ、開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）と第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第６レンズＬ６（Ｌ３１）の物体側の面（面番号Ｒ１１）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第９レンズＬ９（Ｌ３４）の像側の面（面番号Ｒ１７）と第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１０レンズＬ１０の物体側の面（面番号Ｒ１８）との間隔ＤＤが、それぞれ変化する。
この実施例２においては、広角側から望遠側への焦点距離変化に伴って、
全系の焦点距離ｆ：５．０５〜１６．７９ｍｍ
Ｆナンバ（Ｆ値）：２．７４〜４．２２
半画角ω：４５．２０〜１５．７５
と変化する。各光学面の特性は、次表（表５）の通りである。

表５において面番号にアスタリスク「＊」を付した第５面、第１１面、第１７面および第１８面の各光学面が非球面であり、各非球面の（６）式におけるパラメータ（非球面係数）は、次表（表６）の通りである。

第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と開口絞りＳとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＳと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤは、ズーミングに伴って次表（表７）のように、それぞれ変化させられる。

また、この実施例２における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、次表（表８）の通りとなる。

従って、この実施例２における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、条件式の範囲内である。
図８〜図１０は、上述した実施例２に係る図２に示したズームレンズにおける各収差の収差曲線図を示しており、図８は、広角端における収差曲線図、図９は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１０は、望遠端における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これらの図８〜図１０の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例２に係る図２に示した構成のズームレンズにより、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
このようにすれば、正−負−正−正の４群のズームレンズにおいて、諸収差の良好な補正が可能で、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なズームレンズを提供することができる。

〔実施例３〕
図３は、本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図３は、本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の短焦点距離端、つまり広角端（Ｗｉｄｅ）における構成を示している。
図３に示すズームレンズは、物体側から順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、絞りＳ、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０および光学フィルタＯＦの順で配列されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。この場合、第１レンズＬ１〜第２レンズＬ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１０レンズＬ１０は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、各群光学系Ｇ１〜Ｇ４毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては、各群光学系毎に一体的に動作する。
次に、本願発明の実施例３において、第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は順次密接して貼り合わせられて一体に（２枚）接合され、接合レンズを形成している。

これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２により構成する第１群光学系は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズで、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。第４レンズＬ４は、両凹レンズ、第５レンズＬ５は両凸レンズであり、これら第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力を有する。
第６レンズＬ６は、像側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズであり、その物体側面に非球面を形成した非球面レンズであり、第７レンズＬ７は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第８レンズＬ８は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズであり、これら第７レンズＬ７および第８レンズＬ８は、順次密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。第９レンズＬ９は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。

これら第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９により構成する第３群光学系Ｇ３は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第１０レンズＬ１０は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、この第１０レンズＬ１０のみにより構成する第４群光学系Ｇ４は、正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
各群光学系Ｇ１〜Ｇ４は、短焦点端（広角端：Ｗｉｄｅ端）から長焦点端（望遠端：Ｔｅｌｅ端）への変倍に際して、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２の間隔が増大し、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３の間隔が減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の間隔が変化するように移動する。
無限遠と近距離の物体との間における合焦は、全群繰り出し等でフォーカシングすることも可能であるが、第４群光学系Ｇ４でフォーカシングする方が望ましい。

最も像側に配置されている平行平板からなる光学フィルタＯＦは、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタ類である。焦点距離変化に伴う各群の移動により、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第２レンズＬ２の像側の面（面番号Ｒ３）と第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第３レンズＬ３の物体側の面（面番号Ｒ４）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第５レンズＬ５の像側の面（面番号Ｒ９）と開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）との間隔ＤＢ、開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）と第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第６レンズＬ６（Ｌ３１）の物体側の面（面番号Ｒ１１）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第９レンズＬ９（Ｌ３４）の像側の面（面番号Ｒ１７）と第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１０レンズＬ１０の物体側の面（面番号Ｒ１８）との間隔ＤＤが、それぞれ変化する。
この実施例３においては、広角側から望遠側への焦点距離変化に伴って、
全系の焦点距離ｆ：５．０５〜１６．７９ｍｍ
Ｆナンバ（Ｆ値）：２．７７〜４．５９
半画角ω：４５．７５〜１６．０６
と変化する。各光学面の特性は、次表（表９）の通りである。

表９において面番号にアスタリスク「＊」を付した第５面、第１１面、第１７面および第１８面の各光学面が非球面であり、各非球面の（６）式におけるパラメータ（非球面係数）は、次表（表１０）の通りである。

第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と開口絞りＳとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＳと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤは、ズーミングに伴って次表（表１１）のように、それぞれ変化させられる。

また、この実施例３における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、次表（表１２）の通りとなる。

従って、この実施例３における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、条件式の範囲内である。
図１１〜図１３は、上述した実施例３に係る図３に示したズームレンズにおける各収差の収差曲線図を示しており、図１１は、広角端における収差曲線図、図１２は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１３は、望遠端における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これらの図１１〜図１３の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例３に係る図３に示した構成のズームレンズにより、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
このようにすれば、正−負−正−正の４群のズームレンズにおいて、諸収差の良好な補正が可能で、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なズームレンズを提供することができる。

〔実施例４〕
図４は、本発明の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図４は、本発明の実施例４に係るズームレンズの光学系の短焦点距離端、つまり広角端（Ｗｉｄｅ）における構成を示している。
図４に示すズームレンズは、物体側から順次、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、絞りＳ、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０および光学フィルタＯＦの順で配列されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。この場合、第１レンズＬ１〜第２レンズＬ２は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１０レンズＬ１０は、第４群光学系Ｇ４を構成しており、各群光学系Ｇ１〜Ｇ４毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群光学系毎に一体的に動作する。

次に、本願発明の実施例４において、第１レンズＬ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＬ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２は順次密接して貼り合わせられて一体に（２枚）接合され、接合レンズを形成している。
これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２により構成する第１群光学系は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズで、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。第４レンズＬ４は、両凹レンズ、第５レンズＬ５は両凸レンズであり、これら第３レンズＬ３〜第５レンズＬ５により構成する第２群光学系Ｇ２は、全体として負の焦点距離、つまり負の屈折力を有する。
第６レンズＬ６は、物体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズからなる正レンズであり、その物体側面に非球面を形成した非球面レンズであり、第７レンズＬ７は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、第８レンズＬ８は、物体側に強い凸面を向けた両凸レンズであり、これら第７レンズＬ７および第８レンズＬ８は、順次密接して貼り合わせられて一体に接合され、接合レンズを形成している。第９レンズＬ９は、像側に強い凹面を向けた両凹レンズであり、その像側面に非球面を形成した非球面レンズである。

これら第６レンズＬ６〜第９レンズＬ９により構成する第３群光学系Ｇ３は、全体として正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
第１０レンズＬ１０は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、この第１０レンズＬ１０のみにより構成する第４群光学系Ｇ４は、正の焦点距離、つまり正の屈折力を有する。
各群光学系Ｇ１〜Ｇ４は、短焦点端（広角端）から長焦点端（望遠端）への変倍に際して、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２の間隔が増大し、第２群光学系Ｇ２と第３群光学系Ｇ３の間隔が減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４の間隔が変化するように移動する。
無限遠と近距離の物体との間における合焦は、全群繰り出し等でフォーカシングすることも可能であるが、第４群光学系Ｇ４でフォーカシングする方が望ましい。

最も像側に配置されている平行平板からなる光学フィルタＯＦは、水晶ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のフィルタ類である。焦点距離変化に伴う各群の移動により、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第２レンズＬ２の像側の面（面番号Ｒ３）と第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第３レンズＬ３の物体側の面（面番号Ｒ４）との軸上間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第５レンズＬ５の像側の面（面番号Ｒ９）と開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）との間隔ＤＢ、開口絞りＳ（面番号Ｒ１０）と第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第６レンズＬ６（Ｌ３１）の物体側の面（面番号Ｒ１１）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第９レンズＬ９（Ｌ３４）の像側の面（面番号Ｒ１７）と第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１０レンズＬ１０の物体側面（面の番号Ｒ１８）との間隔ＤＤが、それぞれ変化する。
この実施例１においては、広角側から望遠側への焦点距離変化に伴って、
全系の焦点距離ｆ：５．０５〜１６．８２ｍｍ
Ｆナンバ（Ｆ値）：２．７８〜４．６１
半画角ω：４５．５１〜１６．０３
と変化する。各光学面の特性は、次表（表１３）の通りである。

表１３において面番号にアスタリスク「＊」を付した第５面、第１１面、第１７面および第１８面の各光学面が非球面であり、各非球面の（６）式におけるパラメータ（非球面係数）は、次表（表１４）の通りである。

第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と開口絞りＳとの間の可変間隔ＤＢ、開口絞りＳと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤは、ズーミングに伴って次表（表１５）のように、それぞれ変化させられる。

また、この実施例４における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、次表（表１６）の通りとなる。

従って、この実施例４における先に述べた条件式（１）〜条件式（５）に係るパラメータの値は、条件式の範囲内である。
図１４〜図１６は、上述した実施例４に係る図４に示したズームレンズにおける各収差の収差曲線図を示しており、図１４は、広角端における収差曲線図、図１５は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１６は、望遠端における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわしている。
これらの図１４〜図１６の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例４に係る図４に示した構成のズームレンズにより、収差は良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
このようにすれば、正−負−正−正の４群のズームレンズにおいて、諸収差の良好な補正が可能で、半画角が４２°以上の広画角で短焦点端のＦナンバ値が３．０以下でありながら、十分に小型で高性能なズームレンズを提供することができる。

次に、上述した実施の形態１〜実施の形態４（同時に数値実施例１〜数値実施例４）に示されたような本発明に係るズームレンズとしての撮影光学系を採用してカメラ装置を構成した本発明の第５の実施の形態について図１７〜図１８を参照して説明する。図１７（Ａ）は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラ装置の外観を模式的に示す斜視図、図１７（Ｂ）は、撮影者側である背面側から見たカメラ装置の外観を模式的に示す斜視図であり、図１８は、カメラ装置の機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、カメラ装置について説明しているが、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場している。このような携帯情報端末装置も、外観は若干異にするもののカメラ装置と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明に係る撮影光学系またはカメラ装置を採用してもよい。
図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カメラ装置１は、撮影レンズ２、シャッタボタン３、ズームレバー４、ファインダ５、ストロボ６、液晶モニタ７、操作ボタン８、電源スイッチ９、メモリ／通信カードスロット１０等を備えている。さらに、図１８に示すように、カメラ装置１は、受光素子１２、信号処理装置１３、画像処理装置１４、中央演算装置（ＣＰＵ）１５、半導体メモリ１６および通信カード等１７も備えている。

カメラ装置１は、撮影光学系である撮影レンズ２とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子１２を有しており、撮影光学系である撮影レンズ２によって形成される被写体の像を受光素子１２によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ２としては、上述した実施例１〜実施例４において説明したような本発明に係るズームレンズを用いる。具体的には、ズームレンズとしての撮影光学系を構成する光学要素であるレンズ等を用いてレンズユニットを構成する。このレンズユニットは、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ２は、通常の場合、このレンズユニットの形で組み込まれる。

本発明の数値実施例１のズームレンズの構成を示す断面図である。 本発明の数値実施例２のズームレンズの構成を示す断面図である。 本発明の数値実施例３のズームレンズの構成を示す断面図である。 本発明の数値実施例４のズームレンズの構成を示す断面図である。 本発明の数値実施例１のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例１のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明の数値実施例１のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例２のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例２のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明の数値実施例２のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例３のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例３のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明の数値実施例３のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例４のズームレンズの短焦点端における収差曲線図である。 本発明の数値実施例４のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図である。 本発明の数値実施例４のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。 本発明によるカメラ装置（携帯情報端末装置）としての一実施形態を示すディジタルカメラの外観図であり、（Ａ）は携帯時の正面側の斜視図、（Ｂ）は背面側の斜視図である。 カメラ装置のシステム構造の概略を示すブロック図である。

符号の説明

Ｇ１ 第１群光学系
Ｇ２ 第２群光学系
Ｇ３ 第３群光学系
Ｇ４ 第４群光学系
Ｌ１ 負レンズ（第１レンズ）
Ｌ２ 正レンズ（第２レンズ）
Ｌ３ 負レンズ（第３レンズ）
Ｌ４ 負レンズ（第４レンズ）
Ｌ５ 正レンズ（第５レンズ）
Ｌ６ 正レンズ（第６レンズ）
Ｌ７ 負レンズ（第７レンズ）
Ｌ８ 正レンズ（第８レンズ）
Ｌ９ 負レンズ（第９レンズ）
Ｌ１０ 正レンズ（第１０レンズ）
ＯＦ フィルタ
Ｓ 開口絞り
１ カメラ装置
２ 撮影レンズ
３ シャッタボタン
４ ズームレバー
５ ファインダ
６ ストロボ
７ 液晶モニタ
８ 操作ボタン
９ 電源スイッチ
１０ メモリ／通信カードスロット
１２ 受光素子
１３ 信号処理装置
１４ 画像処理装置
１５ 中央演算装置
１６ 半導体メモリ
１７ 通信カード等

Claims (13)

1. 物体側から順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系とを配置し、前記第３群光学系の物体側に開口絞りを有してなり、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔が増大し、前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔が減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第３群光学系は、物体側から順次、正レンズＬ３１、負レンズＬ３２、正レンズＬ３３および負レンズＬ３４を配置し、前記負レンズＬ３２と前記負レンズＬ３４の像側面が共に像側に凹であることを特徴とするズームレンズ。
2. 請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
   −１．０＜（Ｒ３２２−Ｒ３４２）／ （Ｒ３２２＋Ｒ３４２）＜−０．１
   を満足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、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３２の像側面の曲率半径をＲ３２２としたとき、次の条件式：
   −０．２＜（Ｒ３１１−Ｒ３２２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３２２）＜０．７
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面の曲率半径をＲ３１１とし、前記負レンズＬ３４の像側面の曲率半径をＲ３４２としたとき、次の条件式：
   −０．９＜（Ｒ３１１−Ｒ３４２）／ （Ｒ３１１＋Ｒ３４２）＜０．５
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３２の像側面までの距離をｄｎ１とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
   ０．７＜ｄｎ１／Ｙ′＜１．３
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１の物体側面から前記負レンズＬ３４の像側面までの距離をｄｎ２とし、最大像高をＹ′としたとき、次の条件式：
   １．５＜ｄｎ２／Ｙ′＜２．６
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記正レンズＬ３１が非球面レンズであることを特徴とするズームレンズ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３４が非球面レンズであることを特徴とするズームレンズ。
9. 請求項８に記載のズームレンズにおいて、前記負レンズＬ３４の像側面が非球面であることを特徴とするズームレンズ。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第４群光学系が像面に対して固定であることを特徴とするズームレンズ。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用ズームレンズとして有するカメラ装置。
12. 請求項１１に記載のカメラ装置において、撮影画像をデジタル情報とする機能を有することを特徴とするカメラ装置。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載のズームレンズを、撮影用ズームレンズとして有する携帯情報端末装置。

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