JP2014202840A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全系が小型で高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１から第４レンズ群から構成され、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きくなり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さくなるようにズーミングに際して各レンズ群が移動し、第１から第３レンズ群はそれぞれ１つの正レンズと１つの負レンズより構成され、第４レンズ群は１つの正レンズより構成され、第３レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りを有し、望遠端における第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第３レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離Ｄ２３ｔ、望遠端における全系の焦点距離ｆｔを各々適切に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真用のカメラ等に好適なものである。

近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクトで高ズーム比であること、しかも高解像力のズームレンズであること等が要求されている。これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、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レンズ群からなる４群ズームレンズが知られている。

一般にズームレンズにおいて全系の小型化を図りつつ、高解像力化を図るには軸上色収差と倍率色収差等の色収差を良好に補正すること、即ち色消しを良好に行うことが必要となる。ズームレンズにおいて軸上色収差と倍率色収差のズーミングに際しての変動を抑えるためには、各レンズ群単独で色消しを行うことが必要となる。そのため、多くのズームレンズでは各レンズ群を異なる材料よりなる正レンズと負レンズの２以上のレンズで構成している。

前述した４群ズームレンズにおいて、第１、第２、第３レンズ群を１つの正レンズと１つの負レンズの色消しに必要な最小の２つのレンズで構成し、変倍分担が少ない第４レンズ群を１つの正レンズで構成したズームレンズが知られている（特許文献１乃至３）。特許文献１、３ではズーミングに際し全レンズ群を移動させている。特許文献１ではズーム比２、特許文献３ではズーム比５程度のズームレンズを開示している。特許文献２ではズーミングに際し第１レンズ群を不動とし、第２、第３、第４レンズ群を移動させたズーム比３程度のズームレンズを開示している。

また特許文献１乃至３では、開口絞りを第３レンズ群の物体側に配置し、ズーミングに際し第３レンズ群と一体で移動させて全系の小型化を図っている。

特開平９−１８４９８２号公報 特開平１１−１１９１００号公報 特開２００７−２４０７４７号公報

前述した屈折力配置のレンズ群よりなる４群ズームレンズにおいては、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広角端で最大となり望遠端で最小となるようにレンズ群を移動して効率的に変倍を行っている。また、各レンズ群を２つ以下のレンズより構成してレンズ全長（全系）の小型化を図っている。

前述したズームタイプの４群ズームレンズでは、開口絞りを第３レンズ群の物体側に配置して、入射瞳距離を短くして前玉有効径の小型化に有利なレンズ構成としている。開口絞りを第３レンズ群の物体側に配置すると、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔はズーミングに必要な間隔に加え、開口絞りを配置するためのスペースを加えた間隔が必要となり、レンズ全長が大型化する傾向がある。また一般にシャッター機構は、主光線が光軸と交差する開口絞りの位置近傍に配置されることが多く、さらにそのためのスペースも必要となり、全系が大型化する傾向がある。

前述した４群ズームレンズにおいて、高ズーム比を図りつつ、ズーミングに際しての諸収差の変動を軽減し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、開口絞りの位置や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になってくる。例えば各レンズ群のレンズ枚数、屈折力、ズーミングに際してのレンズ群の結像倍率等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと全系の小型化を図りつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。

本発明は、全系が小型で高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有する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する。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるように各レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、それぞれ１つの正レンズと１つの負レンズより構成され、前記第４レンズ群は１つの正レンズより構成され、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、望遠端における前記第２レンズ群の最も物体側に位置するレンズの物体側のレンズ面から前記第３レンズ群の最も像側のレンズの像側のレンズ面まで光軸上の距離をＤ２３ｔ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．０３＜Ｄ２３ｔ／ｆｔ＜０．２５
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、全系が小型で高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズが得られる。

本発明の数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ） 本発明の数値実施例１の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図 本発明の数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ） 本発明の数値実施例２の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図 本発明の数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ） 本発明の数値実施例３の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図 本発明の数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ） 本発明の数値実施例４の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図 本発明の数値実施例５の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ） 本発明の数値実施例５の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図 本発明のズームレンズをデジタルカメラに適用したときの要部概略図

以下、図面を用いて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形態について説明する。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群から構成されている。広角端に比べ望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が拡大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が縮小するようにズーミングに際して各レンズ群が移動する。第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群は、それぞれ１つの正レンズと１つの負レンズより構成され、第４レンズ群は１つの正レンズより構成されている。開口絞りが第３レンズ群と第４レンズ群との間に配置されている。

図１は実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例１の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。ここで中間ズーム位置１は焦点距離が広角端の約１．５倍となるズーム位置であり、中間ズーム位置２は焦点距離が望遠端の約半分となるズーム位置である。

図３は実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例２の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図である。図５は実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例３の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図である。

図７は実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例４の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図である。図９は実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例５の広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端における収差図である。

図１１は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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から構成している。ＳＰは開口絞りである。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面や銀塩フィルム等の感光面が配置されている。

球面収差図において、実線はｄ線、二点鎖線はｇ線である。非点収差図において、点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差図において二点鎖線はｇ線である。ωは半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

各実施例では、各レンズ群をレンズ断面図に示した矢印のように、移動させて広角端から望遠端へのズーミングを行っている。このとき広角端に比べ望遠端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が拡大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が縮小するようにしている。尚、各実施例では広角端に比べて望遠端において第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が増大している。

具体的には、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を像面側へ移動させた後、物体側へ移動させている。すなわち第１レンズ群Ｌ１は、像面側へ凸状の軌跡で（像面側に凸状の曲線に沿って）移動している。また第２レンズ群Ｌ２を像面側へ移動させた後に物体側へ移動させている。すなわち第２レンズ群Ｌ２は、像面側へ凸状の軌跡で移動している。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動させている。第４レンズ群Ｌ４は、変倍に伴う像面位置の変動を補正するように物体側に凸状の軌跡で（物体側に凸状の曲線に沿って）移動している。

各実施例では第４レンズ群Ｌ４で変倍に伴う像面変動の補正と、光軸上を（光軸の方向に）移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス方式を採用している。レンズ断面図の第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠と近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。第４レンズ群がズーミングに際して物体側へ凸状の軌跡で移動することで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

各実施例において、例えば望遠端において無限遠から近距離へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図の矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像側または第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間に配置している。開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体（同じ軌跡）で移動している。

各実施例において、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は、それぞれ１つの正レンズと１つの負レンズで構成し、第４レンズ群Ｌ４は１つのレンズで構成している。各実施例において望遠端における第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面から第３レンズ群Ｌ３の最も像側のレンズ面までの光軸方向の距離をＤ２３ｔ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、
０．０３＜Ｄ２３ｔ／ｆｔ＜０．２５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。

次に条件式（１）の技術的意味について説明する。条件式（１）は望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３とを合成した１つの合成レンズ群Ｌ２３と見なしたとき、その光軸方向の厚み（第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面から第３レンズ群Ｌ３の最も像面側のレンズ面までの長さ）を規定する。

一般に望遠端近傍においては、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３のズーミングに際しての移動量に対する横倍率の変化量が大きい。このため、望遠端における第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との空気間隔は短いほど高ズーム比化が容易になる。また望遠端においては、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔および第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔を大きく確保するのが容易となる。そして各レンズ群を通過する軸上光線と軸外光線の入射高さの差を大きく取るのが容易となるため、望遠端において球面収差、像面湾曲、非点収差等の収差補正が容易となる。

条件式（１）の上限値を超えて合成レンズ群Ｌ２３の厚みが大きくなりすぎると、望遠端において球面収差、像面湾曲、非点収差が増加するとともに、レンズ全長が大型化する。また沈胴構成のレンズ鏡筒とする場合、各レンズ群を折り畳んだ状態での光軸方向の厚みが大きくなってくる。

逆に、条件式（１）の下限値を超えて合成レンズ群Ｌ２３の厚みが小さくなりすぎると、望遠端において軸外光線の第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の各レンズ面を通過する入射高さが低くなりすぎて収差補正の効果が低下する。そして像面湾曲や非点収差等の補正が困難になる。なお、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。

０．０４０ ＜ Ｄ２３ｔ／ｆｔ ＜ ０．２４５ ・・・（１ａ）
これによれば、より高変倍化を図るのが容易となり、さらにズーム全域にわたり諸収差の補正が容易となる。

各実施例において、さらに好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３とする。第２レンズ群Ｌ２の正レンズの材料および３レンズ群Ｌ３の負レンズの材料のｄ線に対する屈折率をそれぞれＮ２ｐおよびＮ３ｎとする。

広角端と望遠端における、第２レンズ群Ｌ２の横倍率をそれぞれβ２ｗとβ２ｔとする。広角端と望遠端における第３レンズ群Ｌ３の横倍率をそれぞれβ３ｗとβ３ｔとする。望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔をＬ１２ｔ、望遠端におけるレンズ全長をＬｔとする。なおレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算した値（バックフォーカス）を加えた値と定義する。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の光軸上の厚みを各々Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とする。第２レンズ群Ｌ２を構成する全てのレンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ａｖｅとする。第２レンズ群Ｌ２の正レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｐ、第３レンズ群Ｌ３の負レンズの材料のアッベ数をνｄ３ｎとする。第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４の光軸上の光軸上の厚みの合計をＤＢとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３の移動量をｍ３とする。

ただし、広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３の移動量ｍ３は、広角端における第３レンズ群Ｌ３の光軸上の位置と、望遠端における第３レンズ群Ｌ３の光軸上の位置の差をいうものとする。また、第３レンズ群Ｌ３の移動量ｍ３の符号は、広角端に比べて望遠端において第３レンズ群Ｌ３が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。

１．９＜（Ｎ２ｐ＋Ｎ３ｎ）／２＜２．４ ・・・（２）
１．８＜β２ｔ／β２ｗ＜７．０ ・・・（３）
１．５＜β３ｔ／β３ｗ＜４．５ ・・・（４）
０．３＜Ｌ１２ｔ／Ｌｔ＜０．６ ・・・（５）
４．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜８．０ ・・・（６）
２．８＜ｆ１／ｆ３＜７．０ ・・・（７）
０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜１．３ ・・・（８）
１．８＜Ｎ２ａｖｅ＜２．３ ・・・（９）
６．５＜（β２Ｔ・β３Ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜２０．０ ・・・（１０）
８．０＜（νｄ２ｐ＋νｄ３ｎ）／２＜２５．０ ・・・（１１）
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜１．８ ・・・（１２）
０．０５＜ＤＢ／ｆｔ＜０．６０ ・・・（１３）
０．０７＜Ｄ３／ｍ３＜０．５０ ・・・（１４）

次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の正レンズの材料のｄ線における屈折率、および第３レンズ群Ｌ３の負レンズの材料のｄ線における屈折率を規定する。負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を構成する正レンズは、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を構成する負レンズより発生する色収差、球面収差およびコマ収差等の諸収差を補正する役割を担っている。また正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を構成する負レンズは、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を構成する正レンズより発生する色収差、球面収差およびコマ収差等の諸収差を補正する役割を担っている。

そのためこれらの諸収差を補正する役割を担っているレンズを構成する材料の屈折率が大きいほど、レンズ面の曲率がゆるくなり、上記の諸収差の補正に有利となる。条件式（２）の下限を超えて屈折率が小さくなりすぎると第２レンズ群Ｌ２の正レンズおよび第３レンズ群Ｌ３の負レンズのレンズ面の曲率がきつくなり、球面収差やコマ収差等が多く発生してくる。また第３レンズ群Ｌ３を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させる手ぶれ補正（防振）を行う際には像面の倒れが多く発生してくるので良くない。

一方、条件式（２）の上限を超えて屈折率が大きくなりすぎると収差補正には有利となる。しかしながら一般的なガラスやセラミックス等の透明材料では屈折率が大きくなると分散が大きくなるため、第２レンズ群Ｌ２内および第３レンズ群Ｌ３内での色消しが過剰となり良くない。

条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担を規定する。第２レンズ群Ｌ２の分担する変倍比は、条件式（３）で定義される。条件式（３）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が小さくなりすぎると、所定のズーム比を確保するのに相対的に第３レンズ群Ｌ３の変倍比を大きくせざるを得ない。そうすると、第３レンズ群Ｌ３より球面収差、コマ収差等が大きく発生し、これらの諸収差を他のレンズ群で補正するのが難しくなる。

逆に条件式（３）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が大きくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強める必要があり、そうすると第２レンズ群Ｌ２より像面湾曲、非点収差、コマ収差等が発生するので良くない。

条件式（４）は、第３レンズ群Ｌ３の変倍分担を規定する。条件式（４）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の変倍比が小さくなりすぎると、所定のズーム比を確保するのに相対的に第２レンズ群Ｌ２の変倍比を大きくせざるを得ない。そうすると、第２レンズ群Ｌ２より像面湾曲、非点収差、コマ収差等が大きく発生し、これらの諸収差を他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（４）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の変倍比が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を強める必要があり、そうすると第３レンズ群Ｌ３より球面収差、コマ収差等が大きく発生するので良くない。

条件式（５）は、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を規定する。条件式（５）の上限を超えて間隔が大きくなりすぎると、望遠端におけるレンズ全長が長くなりすぎ、前玉有効径も増大してくるので良くない。また沈胴構成のレンズ鏡筒とする場合、折り畳みの鏡筒段数が増加し鏡筒径が増大してくるので良くない。

条件式（５）の下限を超えて間隔が小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔を変化させて変倍する作用が低下してくる。このため所望のズーム比を得るためには第２レンズ群Ｌ２もしくは第３レンズ群Ｌ３の屈折力を強める必要があり、そうすると球面収差、コマ収差、像面湾曲等の諸収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１に対する第２レンズ群Ｌ２の屈折力を規定する。条件式（６）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、すなわち負の屈折力が強くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２よりコマ収差、像面湾曲が大きく発生し、これらの諸収差を他のレンズ群で補正するのが困難になる。

また条件式（６）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、すなわち負の屈折力が弱くなりすぎると、所望のズーム比を得るために第２レンズ群Ｌ２のズームストローク（移動量）を大きくする必要がある。そうすると、レンズ全長が増大してくるので良くない。

また条件式（６）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を小さくなりすぎると、すなわち屈折力（正の屈折力）が強くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２に変倍比を大きく与えることができレンズ全長の小型化には有利である。しかし第１レンズ群Ｌ１より諸収差が大きく発生してくるので良くない。特に広角端において像面湾曲と非点収差および望遠端において球面収差と軸上色収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１に対する第３レンズ群Ｌ３の屈折力を規定する。条件式（７）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が小さくなりすぎると、すなわち屈折力が強くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３より球面収差、軸上色収差、コマ収差等の諸収差が大きく発生し、これらの諸収差を他のレンズ群で補正するのが困難になる。

また条件式（７）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が大きくなりすぎると、すなわち屈折力が弱くなりすぎると、所望のズーム比を得るために第３レンズ群Ｌ３のズームストロークを大きくする必要がある。そうすると、レンズ全長が増大してくるので良くない。

条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との光軸方向の厚み（物体側のレンズ面から像面側のレンズ面までの長さ）を規定する。一般に前玉有効径を小型化するためには広角端において開口絞りＳＰから第１レンズ群Ｌ１までの距離を短縮するのが好ましい。このとき第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の厚みを適切に振り分けると全系の小型化を図りつつ、高い光学性能を得るのが容易になる。

条件式（８）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１に対して第２レンズ群Ｌ２の厚みが小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２内の間隔が小さくなりすぎるため、ズーム全域にわたって像面湾曲、非点収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（８）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１に対して第２レンズ群Ｌ２の厚みが大きくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２内の間隔が十分になるため広角端において軸外収差の補正が容易になる。しかしながらレンズ全長が増大するとともに、前玉有効径が増大してくるので良くない。また沈胴構成のレンズ鏡筒とする場合、沈胴状態での厚みが増大してくるので良くない。

条件式（９）は第２レンズ群Ｌ２を構成する各レンズのレンズ材料のｄ線における屈折率の平均値を規定する。条件式（９）の下限を超えて屈折率が小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の各レンズのレンズ面の曲率が強くなりすぎて、第２レンズ群Ｌ２より諸収差が大きく発生してくる。特に広角端において像面湾曲、非点収差が大きく発生してくる。条件式（９）の上限を超えて屈折率が大きくなりすぎると、広角端における収差補正は容易になる。

しかし一般的なガラスやセラミックス等の透明材料では屈折率が大きくなると分散が大きくなると共に部分分散比が増大するため、特に望遠側において２次スペクトルが多く発生してくるので良くない。

条件式（１０）は、広角端に対して望遠端における第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３の横倍率の比を規定する。条件式（１０）の下限を超えて横倍率の比が小さくなりすぎると、高ズーム比化が困難になる。条件式（１０）の上限を超えて横倍率の比が大きくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなりすぎて、球面収差、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が多く発生しすぎて良くない。

条件式（１１）は、第２レンズ群Ｌ２の正レンズの材料のアッベ数および第３レンズ群Ｌ３の負レンズの材料のアッベ数すなわち分散を規定する。これらのレンズは、それぞれのレンズ群内で色消しの役割を担っている。条件式（１１）の上限を超えてこれらのレンズ材料のアッベ数が大きくなりすぎると、すなわち分散が小さくなりすぎると色消し効果が低下し、それぞれのレンズの屈折力を強めなければならない。そうすると、ズーム全域にわたり球面収差やコマ収差が多く発生してくる。

条件式（１１）の下限を超えてこれらのレンズ材料のアッベ数が小さくなりすぎると、すなわち分散が大きくなりすぎると第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３での色消しが過剰になってくるので良くない。また一般的なガラスやセラミックス等の透明材料では部分分散比も増大するため、ズーム全域にわたり軸上の２次スペクトルが多く発生してくるので良くない。

条件式（１２）は、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を規定する。条件式（１２）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が小さくなりすぎると、すなわち屈折力が強くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１より諸収差が多く発生してくる。とりわけ広角端において像面湾曲と非点収差および望遠端において球面収差と軸上色収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（１２）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が大きくなりすぎると、すなわち屈折力が弱くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２に必要な変倍比を与えるために、第１レンズ群Ｌ１のズームストロークを大きくする必要がある。そうすると、レンズ全長が増大してしまうので良くない。

条件式（１３）は、第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４の全てのレンズ群の光軸上の厚みの総和を規定する。条件式（１３）の上限を超えて厚みの総和が大きくなりすぎると、レンズ全長が増大して良くない。また沈胴構成のレンズ鏡筒とする場合、沈胴時のレンズ全長が増大し沈胴によるレンズ鏡筒の短縮が不十分となる。条件式（１３）の下限を超えて厚みの総和が小さくなりすぎると、レンズ全長の小型化には有利であるが、第２レンズ群Ｌ２内の間隔が小さくなりすぎ、ズーム全域にわたって像面湾曲、非点収差が多く発生してくるので良くない。

条件式（１４）は、第３レンズ群Ｌ３のズーミングに際してズームストロークに対する光軸上の厚みを規定する。条件式（１４）の上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の光軸上の厚みが大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の像面側に配置された開口絞りＳＰと前玉（第１レンズ群Ｌ１）との距離が長くなりすぎて、前玉有効径が大型化してしまう。また沈胴構成のレンズ鏡筒では、沈胴時のレンズ鏡筒の全長が増大して良くない。

条件式（１４）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の光軸上の厚みが小さくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３の正レンズに十分な曲率を与えることが難しくなり、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が小さくなりすぎる。そのため必要なズーム比を得るために第３レンズ群Ｌ３のズームストロークが大きくなりすぎ、レンズ全長が増大してしまう。なお、好ましくは条件式（２）〜（１４）の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。

１．９２＜（Ｎ２ｐ＋Ｎ３ｎ）／２＜２．３０ ・・・（２ａ）
２．１＜β２ｔ／β２ｗ＜６．０ ・・・（３ａ）
１．８＜β３ｔ／β３ｗ＜４．２ ・・・（４ａ）
０．３３＜Ｌ１２ｔ／Ｌｔ＜０．５５ ・・・（５ａ）
４．３＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．０ ・・・（６ａ）
３．０＜ｆ１／ｆ３＜６．５ ・・・（７ａ）
０．７＜Ｄ１／Ｄ２＜１．２ ・・・（８ａ）
１．８３＜Ｎ２ａｖｅ＜２．２３ ・・・（９ａ）
７．５＜（β２Ｔ・β３Ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜１８．０ ・・・（１０ａ）
１２．０＜（νｄ２ｐ＋νｄ３ｎ）／２＜２４．０ ・・・（１１ａ）
０．６０＜ｆ１／ｆｔ＜１．６５ ・・・（１２ａ）
０．０８＜ＤＢ／ｆｔ＜０．５０ ・・・（１３ａ）
０．０９＜Ｄ３／ｍ３＜０．４０ ・・・（１４ａ）

また、さらに好ましくは条件式（２ａ）〜（１４ａ）の数値範囲を次のごとく設定すると、先に述べた各条件式が意味する効果を最大限に得られる。

１．９４＜（Ｎ２ｐ＋Ｎ３ｎ）／２＜２．２０ ・・・（２ｂ）
２．３＜β２ｔ／β２ｗ＜５．０ ・・・（３ｂ）
２．０５＜β３ｔ／β３ｗ＜３．９０ ・・・（４ｂ）
０．３６＜Ｌ１２ｔ／Ｌｔ＜０．５０ ・・・（５ｂ）
４．５＜｜ｆ１／ｆ２｜＜６．５ ・・・（６ｂ）
３．１＜ｆ１／ｆ３＜６．０ ・・・（７ｂ）
０．８＜Ｄ１／Ｄ２＜１．１ ・・・（８ｂ）
１．８５＜Ｎ２ａｖｅ＜２．１７ ・・・（９ｂ）
８．５＜（β２Ｔ・β３Ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜１６．０ ・・・（１０ｂ）
１５．０＜（νｄ２ｐ＋νｄ３ｎ）／２＜２３．５ ・・・（１１ｂ）
０．７＜ｆ１／ｆｔ＜１．５ ・・・（１２ｂ）
０．１０＜ＤＢ／ｆｔ＜０．４５ ・・・（１３ｂ）
０．１１＜Ｄ３／ｍ３＜０．３５ ・・・（１４ｂ）

次に各実施例のレンズ構成の特長について説明する。第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は、それぞれ１つの正レンズと１つの負レンズとで構成し、レンズ群内で色消しを行って軸上色収差および倍率色収差のズーミングに伴う変動を抑制している。また第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３を構成するレンズ枚数は色消しに必要な最小の２枚にすることで、レンズ群の厚みを薄型化してレンズ全長を効果的に短縮している。

第１レンズ群Ｌ１は、正レンズと負レンズとを接合した１つの接合レンズか、または空気間隔を隔てた２つ独立したレンズで構成しても良い。接合レンズで構成した場合、正レンズと負レンズとの偏心による光学性能の低下を小さく抑えられ、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚みの薄型化に有利となる。

一方、２つの独立したレンズで構成するとレンズ面の曲率の自由度が増えるため、より高度な収差補正が容易になる。第２レンズ群Ｌ２は物体側より像側へ順に、物体側に比べ像側に強い屈折力の（屈折力の絶対値が物体側の面に比べて像側の面が大きい）凹面を向けた負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズの２枚のレンズで構成している。

いずれのレンズも広角端において光軸から高い位置を通過する軸外光束の入射角と射出角を小さくして像面湾曲や歪曲を容易に補正している。また第２レンズ群Ｌ２の負レンズの少なくとも１つの面を非球面形状とすることで、像面湾曲や非点収差のズーミングに伴う変動を効果的に抑制している。なお第２レンズ群Ｌ２の正レンズに非球面を用いても良い。

第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に、像側に比べ物体側に強い屈折力の凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとの２枚のレンズより構成している。正レンズのレンズ面を非球面形状とすることで、ズーム全域にわたり球面収差とコマ収差を良好に補正している。また負レンズに非球面を用いても良い。これによれば上記の収差をより高度に補正することが容易となる。

開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像面側に配置し、ズーミングの際には第３レンズ群Ｌ３と一体で移動している。開口絞りＳＰの配置構成は、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置する構成に比べ第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間を有効利用でき、レンズ全長の短縮化に有利となる。さらに第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に開口絞りＳＰに必要なスペースが不要となるため、望遠端において、これらの２つの変倍レンズ群をより接近させることが容易となり、高ズーム比化の達成が容易となる。

一般に開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３の像面側に配置すると、物体側に配置する構成に比べ第３レンズ群Ｌ３の厚みだけ開口絞りＳＰが前玉から遠ざかり、前玉有効径の小型化には不利となる。しかし一方で、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を短縮できることによる前玉有効径を小型化できる効果もある。

各実施例のズームレンズでは、開口絞りＳＰの配置構成と２つのレンズで構成して薄型化した第３レンズ群Ｌ３とを組み合わせることで、前者のデメリットを後者のメリットが上回るようにして結果として前玉有効径の小型化を実現している。シャッター機構が必要な場合は、シャッター開閉時の画面の光量ムラを抑えるため、第３レンズ群Ｌ３の像側に配置された開口絞りＳＰのすぐ近傍に配置し、ズーミングの際に第３レンズ群Ｌ３と一体で移動させることが望ましい。

この場合もシャッター機構に必要なスペースとして第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間を活用できる。このため、開口絞りＳＰとシャッター機構を第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置する構成に比べ、レンズ全長の短縮化と前玉有効径の小型化にはさらに有利となる。

第４レンズ群Ｌ４は変倍への寄与が小さいため１つの正レンズで構成し、レンズ全長を短縮すると共に、レンズ重量を軽量化することでフォーカス速度の高速化を容易にしている。正レンズに非球面を用いることで、像面湾曲とフォーカシングに伴う収差変動を効果的に抑制している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸と直行方向の成分を持つ方向に移動させて、撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

以上のように各実施例では各レンズ群の構成レンズ枚数を２枚以下で構成しながらズーム比７倍以上の高ズーム比でレンズ全長がコンパクトなズームレンズを得ている。

以下に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例において面番号は物体側からの光学面の順序を示し、ｒは光学面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄとνｄはそれぞれｄ線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。最終の２つのレンズ面はガラスブロックである。

バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算した値、レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値と定義する。長さの単位は、ｍｍである。またKを離心率、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A10、A12を非球面係数、光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、

で表示される。

但しＲは曲率半径である。また例えば「e−Ｚ」の表示は「１０^−Ｚ」を意味する。ズーム位置は広角端、中間ズーム位置１、中間ズーム位置２、望遠端について示している。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。半画角（度）は光線トレースにより求めた値である。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 26.848 0.70 2.00069 25.5
2 16.823 3.04 1.80400 46.6
3 169.010 (可変)
4* -45.145 0.70 1.86400 40.6
5* 5.600 1.52
6 8.492 1.60 1.95906 17.5
7 15.319 (可変)
8* 4.758 1.28 1.58313 59.4
9* -34.905 0.40
10 5.297 0.68 1.94595 18.0
11 3.479 0.70
12(絞り) ∞ (可変)
13* 16.046 1.26 1.69350 53.2
14* 393.282 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 1.06383e-006 A 8=-1.45930e-008 A10= 7.14729e-011
第5面
K =-4.95506e-001 A 4= 1.72153e-004 A 6= 1.19940e-005 A 8= 7.82138e-008
A10=-1.05403e-008 A12= 1.66656e-010
A 3=-1.76485e-004 A 5=-7.91343e-005
第8面
K =-9.80727e-001 A 4= 1.86868e-006 A 6=-1.03744e-005 A 8=-4.85111e-007
A10=-1.92301e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.94322e-004 A 6= 4.63543e-005 A 8=-2.12448e-005
第13面
K =-2.81797e+000 A 4=-9.02156e-005 A 6= 2.46070e-008 A 8=-2.68077e-008
A 3=-2.20563e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.27433e-004

各種データ
ズーム比 9.63

焦点距離 5.13 8.56 21.78 49.41
Fナンバー 3.56 4.05 4.96 5.77
半画角 33.01 24.35 10.09 4.48
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 45.37 41.67 50.05 61.16
BF 5.31 7.59 11.40 7.81

d 3 1.33 4.29 15.78 25.75
d 7 20.52 11.42 3.63 0.40
d12 6.32 6.50 7.37 15.33
d14 4.29 6.56 10.38 6.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.07
2 4 -8.92
3 8 11.62
4 13 24.09

［数値実施例２］
面データ
面番号 r d nd νd
1 30.563 3.31 1.77250 49.6
2 -46.732 0.70 2.00069 25.5
3 -693.658 (可変)
4* -47.006 1.20 1.85135 40.1
5* 5.122 1.70
6 8.701 1.87 2.14352 17.8
7 14.029 (可変)
8* 5.530 1.89 1.58313 59.4
9* -16.775 0.85
10 6.260 0.85 2.10205 16.8
11 3.998 0.60
12(絞り) ∞ (可変)
13* 14.900 1.40 1.69350 53.2
14* -451.928 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.51
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 6.26238e-008 A 8=-1.22122e-008 A10= 1.79060e-010
第5面
K =-5.01501e-001 A 4= 1.35924e-004 A 6= 1.49130e-005 A 8= 1.00441e-007
A10=-2.64612e-008 A12= 4.87087e-010
A 3=-2.42927e-004 A 5=-1.15312e-004
第8面
K =-8.14626e-001 A 4=-3.88658e-004 A 6=-2.01115e-005 A 8= 2.06505e-006
A10=-1.22850e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.58286e-005 A 6= 1.56860e-005 A 8=-1.20840e-005
第13面
K =-5.86588e+000 A 4=-2.92829e-005 A 6= 5.70356e-007 A 8=-5.02333e-008
A 3=-2.02877e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.17846e-004

各種データ
ズーム比 9.96

焦点距離 4.87 7.34 22.20 48.50
Fナンバー 3.55 3.87 5.02 5.79
半画角（度） 34.39 27.83 9.90 4.57
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 46.13 41.44 51.99 62.46
BF 4.26 6.68 10.75 6.81

d 3 1.33 3.01 16.23 25.34
d 7 20.02 11.90 3.32 0.95
d12 6.14 5.47 7.32 14.98
d14 3.22 5.64 9.71 5.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 45.48
2 4 -8.28
3 8 11.07
4 13 20.82

［数値実施例３］
面データ
面番号 r d nd νd
1 25.101 0.30 2.04632 24.6
2 17.257 0.08
3 17.677 1.85 1.82103 51.1
4 218.206 (可変)
5* -45.880 0.25 2.04923 39.2
6* 5.373 0.58
7 7.324 1.29 2.18622 20.7
8 17.667 (可変)
9* 3.616 0.87 1.74782 62.9
10* 22.735 0.15
11 4.382 0.35 2.00069 25.5
12 2.762 0.80
13(絞り) ∞ (可変)
14* 22.197 0.75 1.75501 51.2
15* -78.832 (可変)
16 ∞ 0.80 1.51633 64.1
17 ∞ 0.51
像面 ∞

非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 6= 3.43665e-007 A 8=-6.54976e-008 A10= 1.23544e-009
第6面
K =-6.59011e-001 A 4= 3.54302e-004 A 6= 4.63082e-005 A 8= 4.99993e-007
A10=-2.85268e-008 A12= 6.48616e-010
A 3=-1.96290e-004 A 5=-1.40048e-004 A 7=-6.26649e-006
第9面
K =-4.69289e-001 A 4= 4.80005e-004 A 6= 2.84921e-005 A 8= 4.53903e-006
A10= 3.26745e-006
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.42311e-004 A 6=-4.24644e-005 A 8= 2.98591e-005
第14面
K = 1.14452e+001 A 4=-1.55084e-005 A 6= 8.79116e-006 A 8=-6.71301e-007
A10= 1.50625e-008
A 3=-2.36926e-004
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.64915e-005 A 6= 1.85921e-006

各種データ
ズーム比 10.10

焦点距離 5.50 8.30 25.74 55.50
Fナンバー 3.55 4.00 5.01 5.77
半画角（度） 31.23 25.03 8.56 3.99
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 37.77 35.59 46.55 54.76
BF 7.95 9.64 12.69 6.34

d 4 0.86 3.03 16.83 24.72
d 8 17.55 11.23 3.20 0.20
d13 4.14 4.41 6.56 16.23
d15 6.91 8.61 11.65 5.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.64
2 5 -8.85
3 9 11.84
4 14 23.01

［数値実施例４］
面データ
面番号 r d nd νd
1 30.468 0.40 2.04821 21.4
2 19.463 2.96 1.88300 40.8
3 124.274 (可変)
4* -40.878 0.30 1.72903 54.0
5* 5.355 1.88
6 7.935 1.52 2.00178 19.3
7* 10.870 (可変)
8* 4.846 1.26 1.55332 71.7
9* -41.513 0.73
10 5.228 0.50 1.92286 20.9
11 3.593 0.60
12(絞り) ∞ (可変)
13* 11.302 1.33 1.55332 71.7
14* 224.664 (可変)
15 ∞ 0.50 1.51633 64.1
16 ∞ 0.52
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 1.93402e-006 A 8=-2.15151e-008 A10= 7.90288e-011
第5面
K =-6.12339e-001 A 4= 5.54156e-004 A 6= 5.81813e-006 A 8= 1.42003e-007
A10=-2.59431e-009 A12= 9.25837e-011
A 3=-2.05229e-004 A 5=-1.17294e-004
第7面
K = 5.09956e-001 A 4=-1.43755e-004 A 6= 8.99152e-006 A 8=-1.48617e-007
第8面
K =-9.46213e-001 A 4=-7.91132e-005 A 6=-2.68622e-005 A 8=-3.83810e-006
A10=-2.25872e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.11085e-004 A 6= 2.69388e-005 A 8=-2.71779e-005
第13面
K =-3.56709e+000 A 4= 2.25243e-004 A 6=-2.32025e-006 A 8= 3.13733e-008
A 3=-1.30860e-004
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.47252e-005

各種データ
ズーム比 14.49

焦点距離 4.52 7.64 32.11 65.50
Fナンバー 3.18 3.70 5.09 6.17
半画角（度） 35.75 26.90 6.88 3.39
像高 3.25 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 46.85 44.48 60.02 71.36
BF 6.62 7.86 13.37 6.47

d 3 1.21 5.01 23.37 31.51
d 7 22.93 13.82 1.81 0.45
d12 4.62 6.32 9.99 21.46
d14 5.76 7.00 12.52 5.61

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 52.07
2 4 -9.12
3 8 12.68
4 13 21.46

［数値実施例５］
面データ
面番号 r d nd νd
1 23.389 0.70 2.16434 24.1
2 16.101 3.26 1.80400 46.6
3 124.243 (可変)
4* -50.894 0.70 1.86400 40.6
5* 4.542 1.76
6 8.348 1.51 1.95906 17.5
7 16.651 (可変)
8* 4.707 1.59 1.62263 58.2
9* -12.958 0.60
10 5.434 0.75 1.94595 18.0
11* 3.135 0.70
12(絞り) ∞ (可変)
13* 9.686 1.97 1.49710 81.6
14* -45.782 (可変)
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 6= 2.57466e-007 A 8=-1.68159e-008 A10= 2.84318e-010
第5面
K =-5.81193e-001 A 4= 1.90222e-005 A 6= 2.26531e-005 A 8=-4.57466e-007
A10=-2.81239e-008 A12= 8.37155e-010
A 3=-2.37232e-004 A 5=-9.25797e-005
第8面
K =-1.44022e+000 A 4=-2.99313e-004 A 6=-1.75512e-004 A 8= 7.18376e-007
A10=-4.35454e-006
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.77281e-004 A 6=-1.85557e-004 A 8=-1.97197e-005
第11面
K = 1.20325e-002 A 4=-1.50930e-004 A 6= 4.17933e-005
第13面
K =-2.66156e-001 A 4= 5.49882e-004 A 6=-1.15577e-005 A 8= 2.64659e-007
A 3=-1.52365e-003
第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.79508e-005

各種データ
ズーム比 7.58

焦点距離 4.16 6.69 16.19 31.55
Fナンバー 3.26 3.72 4.81 5.77
半画角（度） 38.69 30.06 13.46 7.00
像高 3.33 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 37.33 33.25 43.30 53.92
BF 2.83 4.56 6.56 4.73

d 3 1.33 2.60 12.74 21.54
d 7 15.16 7.73 2.22 0.70
d12 4.47 4.83 8.25 13.42
d14 1.80 3.53 5.53 3.70

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.04
2 4 -7.57
3 8 8.92
4 13 16.27

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図１１を用いて説明する。

図１１において、２０はカメラ本体、２１は実施例１乃至５で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光する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。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、高変倍比を有し小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも適用することができる。

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 (16)

1. 物体側より像側へ順に、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レンズ群から構成され、
   広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるように、ズーミングに際して各レンズ群が移動するズームレンズであって、
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、それぞれ１つの正レンズと１つの負レンズより構成され、前記第４レンズ群は１つの正レンズより構成され、
   前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有し、
   望遠端における前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第３レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ２３ｔ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
   ０．０３＜Ｄ２３ｔ／ｆｔ＜０．２５
   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. 前記第２レンズ群の正レンズの材料のｄ線に対する屈折率をＮ２ｐ、前記第３レンズ群の負レンズの材料のｄ線に対する屈折率をＮ３ｎとするとき、
   １．９＜（Ｎ２ｐ＋Ｎ３ｎ）／２＜２．４
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 広角端における前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｗ、望遠端における前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｔとするとき、
   １．８＜β２ｔ／β２ｗ＜７．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 広角端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗ、望遠端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｔとするとき、
   １．５＜β３ｔ／β３ｗ＜４．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 望遠端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔をＬ１２ｔ、望遠端におけるレンズ全長をＬｔとするとき、
   ０．３＜Ｌ１２ｔ／Ｌｔ＜０．６
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   ４．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜８．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   ２．８＜ｆ１／ｆ３＜７．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１、前記第２レンズ群の光軸上の厚みをＤ２とするとき、
   ０．６＜Ｄ１／Ｄ２＜１．３
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第２レンズ群を構成する全てのレンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ａｖｅとするとき、
   １．８＜Ｎ２ａｖｅ＜２．３
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 広角端における前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｗ、望遠端における前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｔ、広角端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗ、望遠端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｔとするとき、
    ６．５＜（β２Ｔ・β３Ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜２０．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 前記第２レンズ群の正レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｐ、前記第３レンズ群の負レンズの材料のアッベ数をνｄ３ｎとするとき、
    ８．０＜（νｄ２ｐ＋νｄ３ｎ）／２＜２５．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
    ０．５＜ｆ１／ｆｔ＜１．８
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群の光軸上の厚みの合計をＤＢとするとき、
    ０．０５＜ＤＢ／ｆｔ＜０．６０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 前記第３レンズ群の光軸上の厚みをＤ３、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をｍ３とするとき、
    ０．０７＜Ｄ３／ｍ３＜０．５０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
16. 請求項１乃至１４のいずれか１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る像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。