JP5105837B2

JP5105837B2 - ズーム光学系、及びそれを有する電子撮像装置

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Publication number: JP5105837B2
Application number: JP2006316190A
Authority: JP
Inventors: 啓介市川; 伸一三原
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2026-11-22
Also published as: US20080117526A1; JP2008129456A; US7535652B2

Description

本発明は、特に電子撮像光学系に適した光学系であって、大口径でかつ結像性能に優れたズーム光学系及び、該ズーム光学系を有する電子撮像装置に関するものである。

デジタルカメラは、高画素数化（高画質化）や小型薄型化において実用レベルを達成に到達した。その結果、デジタルカメラは、機能的にも市場的にも銀塩３５ｍｍフィルムカメラにとって代わってしまった。そこで、次に求められる性能の一つとして、光量の少ない環境においても被写体をきれいに撮影できるという性能がある。このようなことから、光学系においてもこれまで獲得してきた高い結像性能や薄さをそのままにして、大口径比化することが強く求められている。

従来、大口径比化に適したズーム光学系として、例えば、次の特許文献１に記載のような正先行型ズーム光学系が知られている。この正先行型ズーム光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群で構成されている。
特開平１１-２５８５０７号公報

ところが、この正先行型のズーム光学系は、第１レンズ群の厚み（光軸方向の厚み）が厚い。そのため、沈胴式鏡筒を採用してもカメラ筐体を薄くすることは困難であった。なお、沈胴式鏡筒とは、ズーム光学系を筐体の厚み（奥行き）方向に収納することができる鏡筒のことである。

一方で、薄型化に適したズーム光学系として、例えば、次の特許文献２に記載のような負先行型ズーム光学系が知られている。この負先行型ズーム光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群で構成されている。この負先行型ズーム光学系では、収差補正のために、第１レンズ群が複数のレンズ成分で構成されている。なお、レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズである。
特開２００２−４８９７５号公報

また、同じ負先行型ズーム光学系において、より薄型化の可能性を秘めた例として、次の特許文献３に記載のものがある。特許文献３の光学系では、第１レンズ群が１つのレンズ成分のみで構成されており、薄型化の面で注目すべき構成を採用している。
特開２００１−１３４０８号公報

しかしながら、特許文献３に記載のズーム光学系は、明るい（口径比が大きい、すなわちＦ値が小さい）光学系というには不十分な明るさの光学系である。
光学系を大口径比化した場合、特に非点収差に関して補正が厳しく求められる。しかしながら、特許文献３に記載のズーム光学系は、明るい光学系にすると、収差補正、特に非点収差の補正が急速に困難となるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、大口径比でありながら非点収差が良好に補正されたズーム光学系、及びそれを有する電子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、本発明によるズーム光学系は、物体側から順に、１つの両凹形状のレンズ成分よりなる負の屈折力を有するレンズ群Ａと、正の屈折力をレンズ群Ｂと、負の屈折力を有するレンズ群Ｃと、正の屈折力を有するレンズ群Ｄとで構成され、変倍する際に、各前記レンズ群間の相対的距離が変化し、広角端から望遠端まで変倍する際に、前記レンズ群Ａが最初に像側に移動するようにして光軸上を往復移動し、次の条件式(1''')を満足することを特徴とするズーム光学系。
０．２≦ｄ_CD／ｆｗ≦０．６ …(1''')
但し、ｄ_CDは広角端での無限遠合焦時における前記レンズ群Ｃと前記レンズ群Ｄの光軸上の間隔、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。尚、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズである。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ａが、正レンズＬ_APと負レンズＬ_ANとの接合レンズにより構成された１つのレンズ成分からなり、前記正レンズＬ_AP が、前記負レンズＬ_AN上に直接形成されているエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズであることが好ましい。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ａが、物体側から順に、負レンズＬ_ANと、正レンズＬ_AP と、を貼り合わせて形成された接合レンズにより構成された１つのレンズ成分からなることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ａの接合レンズにより構成された１つのレンズ成分が、物体側から順に、前記負レンズＬ _AN と、前記正レンズＬ _AP と、を貼り合わせて形成されていることが好ましい。

また、本発明のズーム光学系においては、非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとして、次の式(2)
で表した場合、次の条件式（３）を満足することを特徴とするのが好ましい。
０．１≦｜ｚ_AR（ｈ）−ｚ_AC（ｈ）｜／ｔp≦０．９６ …(3)
但し、ｚ_ACは前記正レンズＬ_APにおける上記式(2)に従う接合側の面の形状、ｚ_ARは正レンズＬ_APにおける上記式(8)に従う空気接触側の面の形状、ｈは広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表され、ｔpは前記正レンズＬ_APの光軸上の厚みであり、また、常にｚ（０）＝０である。

また、本発明のズーム光学系においては、非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとして、次の式(2)
で表した場合、次の条件式(5)，(6)を満足し、
−５０≦ｋ_AF≦１０ …(5)
−２０≦ｋ_AR≦２０ …(6)
且つ、次の条件式(7)を満足することを特徴とするのが好ましい。
−８≦ｚ_AF（ｈ）／ｚ_AR（ｈ）≦２ …(7)
但し、ｋ_AFは前記レンズ群Ａにおける最も物体側の面に関するｋ値、ｋ_ARは前記レンズ群Ａにおける最も像側の面に関するｋ値で、いずれも上記式(2)におけるｋ値であり、ｚ_AFは前記レンズ群Ａにおける最も物体側の面の形状、ｚ_ARは前記レンズ群Ａにおける最も像側の面の形状であり、ｈは広角端における系全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表される。

また、本発明のズーム光学系においては、次の条件式(8)を満足するのが好ましい。
１．５０≦ｎｄｐ≦１．８５ …(8)
但し、ｎｄｐは前記正レンズＬ _AP のｄ線に対する屈折率である。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ｂが、２つのレンズ成分で構成されているのが好ましい。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ｂの像側に、相互の間隔が可変である負のレンズ群Ｃ及び正のレンズ群Ｄを有しているのが好ましい。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ｃが、負レンズのみからなり、前記レンズ群Ｄが、正レンズのみからなるのが好ましい。

また、本発明のズーム光学系においては、前記レンズ群Ａと前記レンズ群Ｂとの光軸上の距離が変倍を目的として変動し、前記負レンズ成分が、正レンズＬ_APと負レンズＬ_ANとの接合レンズからなり、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｇＦｐとする直交座標系において、
θｇＦｐ＝αｐ×νｄｐ＋βｐ（但し、αｐ＝−０．００１６３）
で表される直線を設定したときに、前記正レンズＬ_APのνｄｐとθｇＦｐが、次の条件式(11)の下限値であるときの直線、及び該条件式(11)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれるのが好ましい。
０．６４００＜βｐ＜０．９０００ …(11)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｇＦｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。

また、本発明のズーム光学系においては、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｈｇｐとする直交座標系において、
θｈｇｐ＝αｈｇｐ×νｄｐ＋βｈｇｐ（但し、αｈｇｐ＝−０．００２２５）
で表される直線を設定したときに、前記正レンズＬ_APのνｄｐとθｈｇｐが、次の条件式(13)の下限値であるときの直線、及び該条件式(13)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれるのが好ましい。
０．５７００＜βｈｇｐ＜０．９５００ …(13)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｈｇｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。

また、本発明のズーム光学系においては、次の条件式(14)を満足するのが好ましい。
０．０８≦θｇＦｐ−θｇＦｎ≦０．５０ …(14)
但し、θｇＦｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｇＦｎは前記負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。

また、本発明のズーム光学系においては、次の条件式(15)を満足するのが好ましい。
０．０９≦θｈｇｐ−θｈｇｎ≦０．６０ …(15)
但し、θｈｇｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｈｇｎは前記負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。

また、本発明のズーム光学系においては、次の条件式(16)を満足するのが好ましい。
νｄｐ−νｄｎ≦−３０ …(16)
但し、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｎは前記負レンズＬ_ANのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率である。

また、本発明によるズーム光学系を有する電子撮像装置は、ズーム光学系と、該ズーム光学系の結像位置近傍に電子撮像素子を有し、該ズーム光学系を通じて結像された像を前記電子撮像素子で撮像し、該電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置であって、前記ズーム光学系が、上記のズーム光学系であり、且つ、ほぼ無限遠物点合焦時に次の条件式(19)を満足することを特徴としている。
０．７＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９４ …(19)
但し、ｙ₀₇は前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ₁₀としたときｙ₀₇＝０．７ｙ₁₀で表され、ω_07wは広角端における撮像面上の中心からｙ₀₇の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。

光学系の大口径比化に際して第１レンズ群を１つのレンズ成分のみで構成する場合、非点収差が悪化しやすい。本発明によれば、第１レンズ群を１つのレンズ成分のみで構成しても、この非点収差を良好に補正できる。その結果、大口径比のズーム光学系、及びそれを有する電子撮像装置が得られる。また、第１レンズ群を１つのレンズ成分のみで構成することで、鏡枠沈胴長を薄くすることができる。これにより、ズーム光学系において、薄型であることと大口径比であることを両立させることができる。

実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明のズーム光学系は、物体側から順に、１つの両凹形状のレンズ成分よりなる負の屈折力を有するレンズ群Ａと、正の屈折力をレンズ群Ｂと、負の屈折力を有するレンズ群Ｃと、正の屈折力を有するレンズ群Ｄとで構成され、変倍時には、各レンズ群間の相対的距離が変化するズーム光学系である。
レンズ群Ａを１つのレンズ成分のみで構成すると、大口径比化するほど非点収差の補正も厳しく実施する必要がある。このため、本発明のズーム光学系では、レンズ群Ｃとレンズ群Ｄの広角端で無限遠物点合焦時の光軸上の間隔ｄ_CDについて次の条件式(1)を満足するようにしている。これにより、１つのレンズ成分のみのレンズ群Ａで補正しきれなかった広角側での非点収差を補正している。
０．２≦ｄ_CD／ｆｗ≦１．２ …(1)
但し、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。

条件式(1)の下限値を下回ると、特に広角端における非点収差補正を良好に行うことが困難になる。あるいは、偏心に対する敏感度を、レンズ群Ｃとレンズ群Ｄの各々で低くすることが困難になる。一方、条件式(1)の上限値を上回ると、沈胴時の鏡筒を薄くすることが困難になる。
なお、レンズ群Ａを１つのレンズ成分のみで構成すると、光学系の奥行き方向の薄型化にとって非常に効果的である。特に、沈胴式鏡筒を採用した場合、効果が絶大となる。

また、上記条件式(1)に代えて、次の条件式(1')を満足するのがより望ましい。
０．２５≦ｄ_CD／ｆｗ≦０．９ …(1')
さらに、上記条件式(1)に代えて、次の条件式(1")を満足すると最高に良い。
０．３≦ｄ_CD／ｆｗ≦０．６ …(1")

また、大口径比化のためには、レンズ群Ａは正レンズＬ_APと負レンズＬ_ANの接合レンズ成分とするのがよい。正レンズＬ_APの光学材料として樹脂などの有機材料、たとえばエネルギー硬化型樹脂を用い、負レンズＬ_AN上に直接形成するのが良い。このような方法で、正レンズＬ_APを出来る限り薄く加工（形成）することができる。エネルギー硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂がある。なお、レンズ群Ａを１つのレンズ成分で構成すると、光学系の薄型化のためにも良い。

また、レンズ群Ａの接合レンズ成分は、物体側から負レンズＬ_AN、正レンズＬ_APの順の貼り合わせとしたほうが良い。これは、樹脂の耐久性の面から好ましいといえる。

また、レンズ形状については、次のようにすると良い。非球面の形状について、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとして、次の式(2)
で表した場合、次の条件式(3)を満足するのが好ましい。
０．１≦｜ｚ_AR（ｈ）−ｚ_AC（ｈ）｜／ｔp≦０．９６ …(3)
但し、ｚ_ACは正レンズＬ_APにおける接合側の面の形状、ｚ_ARは正レンズＬ_APにおける空気接触側の面の形状であって、いずれも上記式(2)に従う形状であり、ｈは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表され、ｔpは正レンズＬ_APの光軸上の厚みであり、また、常にｚ（０）＝０である。

条件式(3)の下限値を下回ると、色収差の補正が不十分になり易い。一方、条件式(3)の上限値を上回ると、正レンズＬ_APにおける周辺部の縁肉を確保することが困難になる。すなわち、正レンズＬ_APを薄く加工する場合には、周辺部の縁肉を所定量だけ確保することが必要であるが、この所定量の縁肉を確保することが困難となる。

また、上記条件式(3) に代えて、次の条件式(3') を満足するのがより望ましい。
０．３≦｜ｚ_AR（ｈ）−ｚ_AC（ｈ）｜／ｔｐ≦０．９４ …(3')
さらに、上記条件式(3) に代えて、次の条件式(3")を満足すると最高に良い。
０．５≦｜ｚ_AR（ｈ）−ｚ_AC（ｈ）｜／ｔｐ≦０．９２ …(3")

なお、レンズ群Ａの負レンズＬ_ANの光軸上の厚みをｔｎとしたとき、次の条件式(4)を満足するようにするとよい。
０．３≦ｔｐ／ｔｎ≦１．３ …(4)

あるいは、レンズ群Ａの最も物体側の面と最も像側の面の形状に関して、次のようにすると非点収差を効果的に補正できる。
つまり、非球面の形状を上記式(2)で表した場合、次の条件式(5)，(6)を満足し、
−５０≦ｋ_AF≦１０ …(5)
−２０≦ｋ_AR≦２０ …(6)
且つ、次の条件式(7)を満足すると良い。
−８≦ｚ_AF（ｈ）／ｚ_AR（ｈ）≦２ …(7)
但し、ｋ_AFはレンズ群Ａにおける最も物体側の面に関するｋ値、ｋ_ARはレンズ群Ａにおける最も像側の面に関するｋ値で、いずれも上記式(2)におけるｋ値であり、ｚ_AFはレンズ群Ａにおける最も物体側の面の形状、ｚ_ARはレンズ群Ａにおける最も像側の面の形状であり、ｈは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表される。

条件式(7)の上限値を上回ると、非点収差の補正にとって不利となり易い。一方、条件式(7)の下限値を下回ると、歪曲収差の発生量が著しく大きくなる。そのため、たとえ後述する画像処理機能を用いて歪みを整えたとしても、その補正では画像周辺部を放射方向（画像中心から周辺に向かう方向）に拡大することになる。その結果、周辺部分のメリジオナル方向の解像が悪化し易い。

また、上記条件式(7) に代えて、次の条件式(7') を満足するのがより望ましい。
−４≦ｚ_AF（ｈ）／ｚ_AR（ｈ）≦０ …(7')
さらに、上記条件式(7) に代えて、次の条件式(7")を満足すると最高に良い。
−２≦ｚ_AF（ｈ）／ｚ_AR（ｈ）≦−０．３ …(7")

また、レンズ群Ａの正レンズＬ_AP（正レンズＬ_APに用いる光学材料）のｄ線に対する屈折率ｎｄｐが、次の条件式(8)を満足すれば、非点収差補正に有利である。
１．５０≦ｎｄｐ≦１．８５ …(8)
条件式(8)の下限値を下回ると、非点収差補正が十分に行えない。一方、条件式(8)の上限値を上回ると、コマ収差の補正が十分に行えない。

なお、上記条件式(8) に代えて、次の条件式(8')を満足するのがより望ましい。
１．５５≦ｎｄｐ≦１．８０ …(8')
さらに、上記条件式(8) に代えて、次の条件式(8") を満足すると最高に良い。
１．５７≦ｎｄｐ≦１．７７ …(8")

なお、本発明のズーム光学系においては、広角端から望遠端まで変倍する際に、レンズ群Ａが、最初に像側に移動するようにして光軸上を往復移動するのが良い。このようにすれば、光学全長を短く出来、鏡筒沈胴時の薄型化に有効である。

なお、光学系を大口径比化する場合、例えば、光学系のＦ値をＦ／２．８よりも小さくする場合、レンズ群Ａを１つのレンズ成分のみで構成すると、非点収差が発生しやすくなる。そのため、非点収差を、レンズ群Ａ以外のレンズ群で補正するようにしておいたほうが良い。
そこで、本発明では、色収差や非点収差の補正を良好に行うために、レンズ群Ｂを、２つのレンズ成分か、又は単レンズ成分と接合レンズ成分か、又は３枚のレンズにて構成している。ここで、レンズ群Ｂは、正の屈折力を有し、物体側から順に、正の単レンズ成分Ｂ１と、正レンズ、負レンズの順の接合レンズ成分Ｂ２から構成するのが好ましい。あるいは、レンズ群Ｂは、正の屈折力を有し、正の単レンズ成分Ｂ１と、正レンズ、負レンズ、負レンズの順の接合レンズ成分Ｂ２から構成するのが好ましい。

また、これらの構成において、レンズ成分Ｂ１とレンズ成分Ｂ２のすべての正レンズの屈折率（ｄ線に対する屈折率）の平均値_AVEｎｄ_2Pを１．８１以上とすることが好ましい。このようにすることで、非点収差を良好に補正することができる。_AVEｎｄ_2Pが１．８１を下回ると、非点収差を良好に補正することが困難になる。
また、色収差の面からもレンズ成分Ｂ１とレンズ成分Ｂ２のすべての負レンズのアッベ数（ｄ線でのアッベ数）の平均値_AVEνd_2Nは２５以下（かつ、出来れば１０以上）とするのが良い。

又は、本発明のズーム光学系においては、レンズ群Ｂの像側に、相互の間隔が可変である負のレンズ群Ｃと正のレンズ群Ｄの２つのレンズ群を設けると良い。このようにすると広角端にて大口径比化（例えば、Ｆ／２．８以下）しても、ズーム、フォーカス全域において十分なレベルの非点収差の補正が可能となる。特に、レンズ群Ｃとレンズ群Ｄは、広角端から望遠端まで変倍するときに、相対的間隔を単調に広げながら移動させることが好ましい。あるいは、レンズ群Ｄが結像点に近づくように、レンズ群Ｃとレンズ群Ｄはともに移動させることが好ましい。このようにすることで、広角端における非点収差や変倍時の非点収差の変動を抑えることができる。

また、フォーカス時にはレンズ群Ｃとレンズ群Ｄは互いの間隔を変化させながら移動させることが好ましい。このようにすることで、非点収差のフォーカスによる変動を少なくすることができる。特に、レンズ群Ａとレンズ群Ｂが静止状態にて近距離に合焦するほど、レンズ群Ｃとレンズ群Ｄは相互の間隔を狭めるように移動させるのが良い。このようにすることで、非点収差のフォーカスによる変動を少なくすることができる。

ところで、本発明では、レンズ群Ｂより像側には１つのレンズ群が配置されるところを、２つのレンズ群を配置している。そのために、１つのレンズ群の分だけ鏡筒沈胴時の厚みが増すことになる。そこで、厚みの増加を極力押さえるため、次のａ．ｂ．のような工夫を行うと良い。
ａ．レンズ群Ｃは負レンズのみ、レンズ群Ｄは正レンズのみから構成する。
ｂ．レンズ群Ｃ、レンズ群Ｄそれぞれの最も物体側の光軸上曲率半径をＲ_CF、Ｒ_DFとし、最も像側の光軸上曲率半径をＲ_CR、Ｒ_DRとしたとき、レンズ群Ｃ、レンズ群Ｄが次の条件式(9)，(10)を満足するように構成する。
−１．５≦（Ｒ_CF＋Ｒ_CR）／（Ｒ_CF−Ｒ_CR）≦１．５ …(9)
０．０≦（Ｒ_DF＋Ｒ_DR）／（Ｒ_DF−Ｒ_DR）≦１．５ …(10)
このようにすることで、鏡筒沈胴時のレンズ群Ｂ、レンズ群Ｃ、レンズ群Ｄ間のデッドスペースを極力少なくすることができる。

また、上記条件式(9)，(10) に代えて、次の条件式(9')，(10')を満足するのがより望ましい。
−１．２≦（Ｒ_CF＋Ｒ_CR）／（Ｒ_CF−Ｒ_CR）≦１．２ …(9')
０．３≦（Ｒ_DF＋Ｒ_DR）／（Ｒ_DF−Ｒ_DR）≦１．２ …(10')
さらに、上記条件式(9)，(10) に代えて、次の条件式(9")，(10")を満足すると最高に良い。
−１．０≦（Ｒ_CF＋Ｒ_CR）／（Ｒ_CF−Ｒ_CR）≦１．０ …(9")
０．６≦（Ｒ_DF＋Ｒ_DR）／（Ｒ_DF−Ｒ_DR）≦１．０ …(10")

なお、その場合、レンズ群Ｄのｄ線に対する屈折率ｎｄ_4pを１．７以上、ｄ線でのアッベ数νｄ_4Pを２０〜５０の間とするのが良い。

以上、本発明では、光学系の大口径比化において、非点収差補正に配慮した構成にしているが、色収差の補正も厳しく実施する必要がある。そこで、レンズ群Ａの正レンズＬ_AP（正レンズＬ_APに用いる光学材料）は次の条件式を満たすと良い。
即ち、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｇＦｐとする直交座標系において、
θｇＦｐ＝αｐ×νｄｐ＋βｐ（但し、αｐ＝−０．００１６３）
で表される直線を設定したときに、正レンズＬ_APのνｄｐとθｇＦｐが、次の条件式(11)の下限値であるときの直線、及び該条件式(11)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれるようにしている。
０．６４００＜βｐ＜０．９０００ …(11)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｇＦｐは正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。

条件式(11)の下限値を下回ると、光学系を大口径比化した場合に、二次スペクトルによる色収差、つまりＦ線とＣ線で色消しをした場合のｇ線の色収差補正が十分に行えない。そのため、光学系で被写体を撮像した場合、撮像した被写体の画像において鮮鋭さを確保し難い。
一方、条件式(11)の上限値を上回ると、光学系を大口径比化した場合に、二次スペクトルが補正過剰となる。そのため、条件式(11)の下限値を下回った場合と同様に、撮像した被写体の画像において鮮鋭さを確保し難い。

また、条件式(12)の下限値を下回るか、条件式(12)の上限値を上回ると、光学系を大口径比化した場合に、Ｆ線とＣ線との色消し自体が困難で、ズーム時の色収差変動が大きくなる。そのため、光学系で被写体を撮像した場合、撮像した被写体の画像において鮮鋭さを確保し難い。

なお、条件式(11)に代えて、次の条件式(11')を満足すると、より好ましい。
０．６８００＜βｐ＜０．８７００ …(11')
さらに、条件式(11)に代えて、次の条件式(11")を満足すると、より一層好ましい。
０．６９００＜βｐ＜０．８２００ …(11")

また、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｈｇｐとする直交座標系において、
θｈｇｐ＝αｈｇｐ×νｄｐ＋βｈｇｐ（但し、αｈｇｐ＝−０．００２２５）
で表される直線を設定したときに、正レンズＬ_APのνｄｐとθｈｇｐが、次の条件式(13)の下限値であるときの直線、及び該条件式(13)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれるようにするのが好ましい。
０．５７００＜βｈｇｐ＜０．９５００ …(13)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｈｇｐは正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。

条件式(13)の下限値を下回ると、光学系を大口径比化した場合に、二次スペクトルによる色収差、つまりＦ線とＣ線で色消しをした場合のｈ線の色収差補正が十分に行えない。そのため、光学系で被写体を撮像した場合、撮像した被写体の画像において紫の色フレア、色にじみが発生し易い。
一方、条件式(13)の上限値を上回ると、光学系を大口径比化した場合に、二次スペクトルによる色収差、つまりＦ線とＣ線で色消しをした場合のｈ線の色収差補正が過剰になる。そのため、光学系で被写体を撮像した場合、撮像した被写体の画像において紫の色フレア、色にじみが発生し易い。

なお、条件式(13)に代えて、次の条件式(13')を満足すると、より好ましい。
０．６２００＜βｈｇｐ＜０．９２００ …(13')
さらに、条件式(13)に代えて、次の条件式(13")を満足すると、より一層好ましい。
０．６５００＜βｈｇｐ＜０．８７００ …(13")

また、本発明のズーム光学系において、次の条件式(14)を満足すると、光学系を大口径比化した場合に、二次スペクトルに対する補正効果が大きい。そのため、撮像した被写体の画像において鮮鋭性が増す。
０．０８≦θｇＦｐ−θｇＦｎ≦０．５０ …(14)
但し、θｇＦｐは正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｇＦｎは負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。

また、上記条件式(14)に代えて、次の条件式(14')を満足するのがより望ましい。
０．１０≦θｇＦｐ−θｇＦｎ≦０．４０ …(14')
さらに、上記条件式(14)に代えて、次の条件式(14")を満足すると最高に良い。
０．１２≦θｇＦｐ−θｇＦｎ≦０．３０ …(14")

また、本発明のズーム光学系において、次の条件式(15)を満足するのが好ましい。この場合、撮像した被写体の画像おいて色フレア、色にじみを軽減できる。
０．０９≦θｈｇｐ−θｈｇｎ≦０．６０ …(15)
但し、θｈｇｐは正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｈｇｎは負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。

また、上記条件式(15)に代えて、次の条件式(15')を満足するのがより望ましい。
０．１２≦θｈｇｐ−θｈｇｎ≦０．５０ …(15')
さらに、上記条件式(15)に代えて、次の条件式(15")を満足すると最高に良い。
０．１５≦θｈｇｐ−θｈｇｎ≦０．４０ …(15")

また、本発明のズーム光学系において、次の条件式(16)を満足すると、軸上色収差、倍率色収差のうちのＣ線とＦ線の色消しがし易い。
νｄｐ−νｄｎ≦−３０ …(16)
但し、νｄｐは正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｎは負レンズＬ_ANのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率である。

また、上記条件式(16)に代えて、次の条件式(16')を満足するのがより望ましい。
νｄｐ−νｄｎ≦−４０ …(16')
さらに、上記条件式(16)に代えて、次の条件式(16")を満足すると最高に良い。
νｄｐ−νｄｎ≦−５０ …(16")

次に、画像処理による歪み補正について、詳述する。
無限遠物体を仮に歪曲収差がない光学系で結像したとする。この場合、結像した像に歪曲がないので、次式(17)
ｆ＝ｙ／ｔａｎω …(17)
が成立する。
但し、ｙは像点の光軸からの高さ、ｆは結像系の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
一方、光学系において、広角端近傍の状態のときのみ樽型歪曲収差を許容した場合は、次式(18)
ｆ＞ｙ／ｔａｎω …(18)
となる。
つまり、ωとｙとを一定の値とするならば、広角端の焦点距離ｆは長くてよいこととなり、その分、収差補正は楽になる。また、通常は、レンズ群Ａに相当するレンズ群を２成分以上で構成しているが、その理由は、歪曲収差と非点収差の補正を両立させるためである。これに対して、本発明のズーム光学系では、歪曲収差の発生をある程度許容している。すなわち、歪曲収差と非点収差の補正の両立を行う必要がないため、１つのレンズ成分のみで薄く構成することが出来る。

そこで、本発明のズーム光学系を有する電子撮像装置では、電子撮像素子で得られた画像データを、画像処理で加工するようにしている。この加工では、樽型の歪曲収差を補正するように、画像データ（画像の形状）を変化させる。このようにすれば、最終的に得られた画像データは、物体とほぼ相似の形状を持つ画像データとなる。よって、この画像データに基づいて、物体の画像をＣＲＴやプリンターに出力すればよい。

ここで、ズーム光学系には、ほぼ無限遠物点合焦時に次の条件式(19)を満足するものを採用するのがよい。
０．７＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９４ …(19)
但し、ｙ₀₇は電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ₁₀としたときｙ₀₇＝０．７ｙ₁₀で表され、ω_07wは広角端における撮像面上の中心からｙ₀₇の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。

上記条件式(19)は、ズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。条件式(19)を満足すれば、無理なく非点収差の補正が可能となる。なお、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換されて、樽型に歪んだ画像データとなる。しかしながら、樽型に歪んだ画像データは、電子撮像装置の信号処理系である画像処理手段にて、電気的に、像の形状変化に相当する加工が施される。このようにすれば、最終的に画像処理手段から出力された画像データを表示装置にて再生したとしても、歪曲が補正されて被写体形状にほぼ相似した画像が得られる。

ここで、条件式(19)の上限値を上回る場合であって、特に、１に近い値をとると、歪曲収差が光学的に良く補正される。しかしながら、一方で、非点収差の補正が困難になるので好ましくない。
一方、条件式(19)の下限値を下回ると、光学系の歪曲収差による画像歪みを画像処理手段で補正した場合に、画角周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなりすぎる。その結果、画像周辺部の鮮鋭度の劣化が目立つようになってしまう。
条件式(19)を満足することにより非点収差が良好に補正し易くなり、ズーム光学系の薄型化と大口径比化（例えば、広角端でＦ／２．８よりも明るくすること）の両立が可能となる。

なお、条件式(19)に代えて、次の条件式(19')を満足すると、より好ましい。
０．７５＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９３ …(19')
さらに、条件式(19)に代えて、次の条件式(19")を満足すると、より一層好ましい。
０．８０＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９２ …(19")

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。本実施例のズーム光学系は、４つのレンズ群で構成されている。このうち、第１レンズ群は２枚のレンズ（２枚接合レンズ）で構成され、第２レンズ群は３枚のレンズ（単レンズと２枚接合レンズ）で構成され、第３レンズ群は１枚のレンズで構成され、第４レンズ群も１枚のレンズで構成されている。なお、第２レンズ群は４枚のレンズ（単レンズと３枚接合レンズ）で構成してもよい。
また、１枚のレンズの屈折力を２枚のレンズに分担させることもできる。この場合、実施例にはないが、４つのレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群で、レンズを１枚増やすことができる。最大の場合は、第１レンズ群を３枚のレンズで構成し、第２レンズ群を５枚のレンズで構成し、第３レンズ群を２枚のレンズで構成し、第４レンズ群も２枚のレンズで構成することになる。なお、２枚のレンズは接合レンズであっても、各々が分離した単レンズであっても良い。（例えば、第１レンズ群を、２枚接合レンズと単レンズ、あるいは３枚接合レンズで構成することができる。）
このように、ズーム光学系は、第１レンズ群を２〜３枚のレンズ、第２レンズ群を３〜５枚のレンズ、第３レンズ群を１〜２枚のレンズ、第４レンズ群を１〜２枚のレンズで構成することができる。
レンズを１枚増やすことにより収差補正に使えるレンズが増えるので、収差を良好に補正した状態で大口径化が容易になる。また、２つのレンズの各々の曲率半径を大きくできるので、レンズの厚みもそれほど増えない。よって、光学系が大型になることもない。

以下、本発明に係る実施例１〜６について図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施例のうち、実施例１〜３、５及び６は本発明の実施例であり、実施例４は本発明の参考例である。
本実施例のズーム光学系は、４つのレンズ群で構成されている。このうち、第１レンズ群は２枚のレンズ（２枚接合レンズ）で構成され、第２レンズ群は３枚のレンズ（単レンズと２枚接合レンズ）で構成され、第３レンズ群は１枚のレンズで構成され、第４レンズ群も１枚のレンズで構成されている。なお、第２レンズ群は４枚のレンズ（単レンズと３枚接合レンズ）で構成してもよい。
また、１枚のレンズの屈折力を２枚のレンズに分担させることもできる。この場合、実施例にはないが、４つのレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群で、レンズを１枚増やすことができる。最大の場合は、第１レンズ群を３枚のレンズで構成し、第２レンズ群を５枚のレンズで構成し、第３レンズ群を２枚のレンズで構成し、第４レンズ群も２枚のレンズで構成することになる。なお、２枚のレンズは接合レンズであっても、各々が分離した単レンズであっても良い。（例えば、第１レンズ群を、２枚接合レンズと単レンズ、あるいは３枚接合レンズで構成することができる。）
このように、ズーム光学系は、第１レンズ群を２〜３枚のレンズ、第２レンズ群を３〜５枚のレンズ、第３レンズ群を１〜２枚のレンズ、第４レンズ群を１〜２枚のレンズで構成することができる。
レンズを１枚増やすことにより収差補正に使えるレンズが増えるので、収差を良好に補正した状態で大口径化が容易になる。また、２つのレンズの各々の曲率半径を大きくできるので、レンズの厚みもそれほど増えない。よって、光学系が大型になることもない。

実施例１のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。（なお、ＣＣＤはズーム光学系を構成する部品に含まれなくても良い。他の実施例においても同じ。）
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなり、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

広角端から望遠端まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は最初に像側に移動してから物体側に移動するようにして光軸上を往復移動し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳとともに第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めるように光軸上を物体側に単調に移動する。
また、第３レンズ群Ｇ３は最初に像側に移動して第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭めた後物体側に移動するようにして光軸上を往復移動し、第４レンズ群Ｇ４は光軸上を像側に単調に移動する。

次に、実施例１のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
実施例１の数値データにおいて、ｒ₁、ｒ₂、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ₁、ｄ₂、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎ_d1、ｎ_d2、…は各レンズのｄ線での屈折率、ν_d1、ν_d2、…は各レンズのアッべ数、Ｆはズーム光学系全系の焦点距離、ｆｎｏはＦナンバーを表している。
なお、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとしたとき、次の式(2)で表される。
また、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。

数値データ１
ｒ₁＝-13.2566（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.49700 ν_d1＝81.54
ｒ₂＝13.1877 ｄ₂＝0.4237 ｎ_d2＝1.63494 ν_d2＝23.22
ｒ₃＝20.8972（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝8.6234（非球面）ｄ₅＝1.8201 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-28.1231（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝7.0624（非球面）ｄ₇＝1.7619 ｎ_d7＝1.83481 ν_d7＝42.71
ｒ₈＝-462.1726 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.80810 ν_d8＝24.00
ｒ₉＝3.9333 ｄ₉＝Ｄ９
ｒ₁₀＝-34.2928（非球面）ｄ₁₀＝0.5000 ｎ_d10＝1.52542 ν_d10＝55.78
ｒ₁₁＝22.6658 ｄ₁₁＝Ｄ１１
ｒ₁₂＝63.7715（非球面）ｄ₁₂＝1.3800 ｎ_d12＝1.83481 ν_d12＝42.71
ｒ₁₃＝-9.6000 ｄ₁₃＝Ｄ１３
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.5000 ｎ_d14＝1.54771 ν_d14＝62.84
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000 ｎ_d16＝1.51633 ν_d16＝64.14
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ１７
ｒ₁₈＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝-2.8817
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝3.6881×10^-6 Ａ₈＝-5.5124×10^-8
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝-2.9323
Ａ₂＝0 Ａ₄＝3.6856×10^-5 Ａ₆＝5.0066×10^-6 Ａ₈＝-5.9251×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-1.8270
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.4535×10^-4 Ａ₆＝-2.1823×10^-5 Ａ₈＝-7.8527×10^-8
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-5.3587
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.7600×10^-4 Ａ₆＝-4.8554×10^-6 Ａ₈＝-2.1415×10^-7
Ａ₁₀＝0
第７面
k＝0.1274
Ａ₂＝0 Ａ₄＝8.3040×10^-5 Ａ₆＝1.9928×10^-5 Ａ₈＝5.0707×10^-7
Ａ₁₀＝8.1677×10^-9
第１０面
k＝57.7596
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-1.7412×10^-4 Ａ₆＝-4.6146×10^-6 Ａ₈＝1.1872×10^-6
Ａ₁₀＝0
第１２面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-4.1049×10^-4 Ａ₆＝3.1634×10^-6 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.496999 ｎＣ＝1.495136 ｎＦ＝1.501231 ｎｇ＝1.504507
ｎｈ＝1.507205
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.634937 ｎＣ＝1.627308 ｎＦ＝1.654649 ｎｇ＝1.673790
ｎｈ＝1.692286
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.42002 11.01031 18.48954
ｆｎｏ 1.8604 2.4534 3.4040
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 14.77955 7.26463 2.92947
Ｄ９ 2.20000 6.46215 10.54460
Ｄ１１ 2.38783 2.27230 3.76136
Ｄ１３ 3.16783 2.30230 1.60000
Ｄ１７ 0.50018 0.50009 0.50003

実施例２
図３は本発明の実施例２にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図４は図３のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。
なお、図３中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、Ｓは開口絞り、ＦＬは平行平板状のフィルタ、ＣＧは平面平板状のＣＣＤカバーガラスである。

実施例２のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなり、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

広角端から望遠端まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は最初に像側に移動してから物体側に移動するようにして光軸上を往復移動し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳとともに第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めるように光軸上を物体側に単調に移動する。
また、第３レンズ群Ｇ３は第４レンズ群Ｇ４との間隔を広げるように光軸上を物体側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は最初に物体側に移動してから像側に移動するようにして光軸上を往復移動する。

次に、実施例２のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２
ｒ₁＝-14.6626（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.58313 ν_d1＝59.38
ｒ₂＝13.6376 ｄ₂＝0.3515 ｎ_d2＝1.70999 ν_d2＝15.00
ｒ₃＝23.8797（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝8.4853（非球面）ｄ₅＝1.7330 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-18.3330（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝8.2088（非球面）ｄ₇＝1.5797 ｎ_d7＝1.83481 ν_d7＝42.71
ｒ₈＝-63.5592 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.80810 ν_d8＝23.00
ｒ₉＝4.3771 ｄ₉＝Ｄ９
ｒ₁₀＝-53.5288（非球面）ｄ₁₀＝0.5000 ｎ_d10＝1.85628 ν_d10＝20.67
ｒ₁₁＝15.5000 ｄ₁₁＝Ｄ１１
ｒ₁₂＝108.2217（非球面）ｄ₁₂＝1.3800 ｎ_d12＝1.90000 ν_d12＝27.00
ｒ₁₃＝-9.6000 ｄ₁₃＝Ｄ１３
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.5000 ｎ_d14＝1.54771 ν_d14＝62.84
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000 ｎ_d16＝1.51633 ν_d16＝64.14
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ１７
ｒ₁₈＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝-10.2252
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝3.2236×10^-6 Ａ₈＝-5.3588×10^-8
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝3.8529
Ａ₂＝0 Ａ₄＝1.8071×10^-4 Ａ₆＝3.8543×10^-6 Ａ₈＝-6.1982×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-2.4081
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-4.2584×10^-4 Ａ₆＝-2.8865×10^-5 Ａ₈＝-1.0370×10^-6
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-5.4692
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-4.0486×10^-4 Ａ₆＝-1.6488×10^-5 Ａ₈＝-6.8729×10^-7
Ａ₁₀＝0
第７面
k＝0.3254
Ａ₂＝0 Ａ₄＝1.8098×10^-4 Ａ₆＝1.9304×10^-5 Ａ₈＝5.1165×10^-7
Ａ₁₀＝4.3288×10^-8
第１０面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.6619×10^-4 Ａ₆＝-1.7580×10^-5 Ａ₈＝-1.2817×10^-7
Ａ₁₀＝0
第１２面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-2.5932×10^-4 Ａ₆＝4.3267×10^-6 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.583126 ｎＣ＝1.580139 ｎＦ＝1.589960 ｎｇ＝1.595297
ｎｈ＝1.599721
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.709995 ｎＣ＝1.697485 ｎＦ＝1.744813 ｎｇ＝1.781729
ｎｈ＝1.820349
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.41984 11.01046 18.48745
ｆｎｏ 2.1308 2.6883 3.5779
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 14.77590 6.40215 1.62729
Ｄ９ 1.77131 3.83488 7.44342
Ｄ１１ 2.34515 3.70635 5.10940
Ｄ１３ 3.98433 4.12060 4.02033
Ｄ１７ 0.49902 0.50111 0.50375

実施例３
図５は本発明の実施例３にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図６は図５のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。
なお、図５中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、Ｓは開口絞り、ＦＬは平行平板状のフィルタ、ＣＧは平面平板状のＣＣＤカバーガラスである。

実施例３のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなり、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

次に、実施例３のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３
ｒ₁＝-25.4905（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.74320 ν_d1＝49.34
ｒ₂＝8.2460 ｄ₂＝0.6848 ｎ_d2＝1.75000 ν_d2＝15.00
ｒ₃＝15.7873（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝7.8777（非球面）ｄ₅＝1.8441 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-15.9558（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝9.3650（非球面）ｄ₇＝1.7013 ｎ_d7＝1.83481 ν_d7＝42.71
ｒ₈＝-14.1273 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.80810 ν_d8＝22.76
ｒ₉＝4.5576 ｄ₉＝Ｄ９
ｒ₁₀＝-37.4717（非球面）ｄ₁₀＝0.5000 ｎ_d10＝2.00000 ν_d10＝25.00
ｒ₁₁＝15.5000 ｄ₁₁＝Ｄ１１
ｒ₁₂＝103.2252（非球面）ｄ₁₂＝1.3800 ｎ_d12＝1.92000 ν_d12＝22.00
ｒ₁₃＝-9.6000 ｄ₁₃＝Ｄ１３
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.5000 ｎ_d14＝1.54771 ν_d14＝62.84
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000 ｎ_d16＝1.51633 ν_d16＝64.14
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ１７
ｒ₁₈＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝0.6227
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝3.3561×10^-6 Ａ₈＝-1.5540×10^-9
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝-0.5547
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-9.9336×10^-6 Ａ₆＝6.6953×10^-6 Ａ₈＝9.6741×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-1.8589
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.2115×10^-4 Ａ₆＝-2.1569×10^-5 Ａ₈＝-9.0860×10^-7
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-8.6329
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.5000×10^-4 Ａ₆＝-9.1033×10^-6 Ａ₈＝-7.6128×10^-7
Ａ₁₀＝0
第７面
k＝0.1074
Ａ₂＝0 Ａ₄＝1.4490×10^-4 Ａ₆＝1.5895×10^-5 Ａ₈＝7.9815×10^-7
Ａ₁₀＝4.1284×10^-9
第１０面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-4.3432×10^-4 Ａ₆＝-3.9156×10^-5 Ａ₈＝1.3010×10^-6
Ａ₁₀＝0
第１２面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-2.1377×10^-4 Ａ₆＝2.2393×10^-6 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.743198 ｎＣ＝1.738653 ｎＦ＝1.753716 ｎｇ＝1.762047
ｎｈ＝1.769040
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.749995 ｎＣ＝1.736707 ｎＦ＝1.786700 ｎｇ＝1.822303
ｎｈ＝1.857180
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.41996 11.01015 18.48954
ｆｎｏ 2.3074 2.9164 3.9965
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 13.62838 6.55176 2.97274
Ｄ９ 1.84065 4.01071 7.85352
Ｄ１１ 2.85247 3.85195 5.22392
Ｄ１３ 3.98922 4.31057 3.46097
Ｄ１７ 0.50005 0.49998 0.49996

実施例４
図７は本発明の実施例４にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図８は図７のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。
なお、図７中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、Ｓは開口絞り、ＦＬは平行平板状のフィルタ、ＣＧは平面平板状のＣＣＤカバーガラスである。

実施例４のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなり、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

広角端から望遠端まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１は最初に像側に移動してから物体側に移動するようにして光軸上を往復移動し、第２レンズ群Ｇ２は開口絞りＳとともに第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めるように光軸上を物体側に単調に移動する。
また、第３レンズ群Ｇ３は像側に単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は第３レンズ群Ｇ３との間隔を一定に保つようにして像側に単調に移動する。

次に、実施例４のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ４
ｒ₁＝-12.4638（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.49700 ν_d1＝81.54
ｒ₂＝13.3687 ｄ₂＝0.4776 ｎ_d2＝1.63494 ν_d2＝23.22
ｒ₃＝27.4986（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝7.4744（非球面）ｄ₅＝1.9063 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-21.4110（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝11.1522 ｄ₇＝1.7145 ｎ_d7＝1.81600 ν_d7＝46.62
ｒ₈＝-11.6979 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.76182 ν_d8＝26.52
ｒ₉＝6.0000 ｄ₉＝0.1000 ｎ_d9＝1.63494 ν_d9＝23.22
ｒ₁₀＝3.7931（非球面）ｄ₁₀＝Ｄ１０
ｒ₁₁＝-18.5300（非球面）ｄ₁₁＝0.5000 ｎ_d11＝1.49700 ν_d11＝81.54
ｒ₁₂＝43.8425 ｄ₁₂＝Ｄ１２
ｒ₁₃＝49.7881（非球面）ｄ₁₃＝1.5213 ｎ_d13＝1.83481 ν_d13＝42.71
ｒ₁₄＝-9.3000 ｄ₁₄＝Ｄ１４
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000 ｎ_d15＝1.54771 ν_d15＝62.84
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.5000 ｎ_d17＝1.51633 ν_d17＝64.14
ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝Ｄ１８
ｒ₁₉＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝-6.4093
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝1.6769×10^-6 Ａ₈＝-2.3120×10^-8
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝-2.4919
Ａ₂＝0 Ａ₄＝1.9423×10^-4 Ａ₆＝1.8515×10^-6 Ａ₈＝-3.3639×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-0.9686
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.9412×10^-5 Ａ₆＝0 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-70.1334
Ａ₂＝0 Ａ₄＝1.1578×10^-5 Ａ₆＝0 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0
第１０面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-2.1909×10^-3 Ａ₆＝8.0659×10^-5 Ａ₈＝-9.4134×10^-6
Ａ₁₀＝0
第１１面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-5.4322×10^-4 Ａ₆＝1.0884×10^-5 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0
第１３面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.4682×10^-4 Ａ₆＝0 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.496999 ｎＣ＝1.495136 ｎＦ＝1.501231 ｎｇ＝1.504507
ｎｈ＝1.507205
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.634940 ｎＣ＝1.627290 ｎＦ＝1.654640 ｎｇ＝1.672913
ｎｈ＝1.689873
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.42000 11.01030 18.48960
ｆｎｏ 1.8487 2.4557 3.3920
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 14.82390 7.08722 2.38201
Ｄ１０ 1.92800 6.27359 11.86067
Ｄ１２ 2.07054 2.07054 2.07054
Ｄ１４ 3.37860 2.55161 1.60000
Ｄ１８ 0.50009 0.50001 0.49964

実施例５
図９は本発明の実施例５にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図１０は図９のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。
なお、図９中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、Ｓは開口絞り、ＦＬは平行平板状のフィルタ、ＣＧは平面平板状のＣＣＤカバーガラスである。

実施例５のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなる、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

次に、実施例５のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ５
ｒ₁＝-12.9570（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.52542 ν_d1＝55.78
ｒ₂＝10.4409 ｄ₂＝0.7032 ｎ_d2＝1.63494 ν_d2＝23.22
ｒ₃＝22.2162（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝8.6298（非球面）ｄ₅＝1.8448 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-26.5988（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝7.1432（非球面）ｄ₇＝1.7812 ｎ_d7＝1.83481 ν_d7＝42.71
ｒ₈＝-239.3124 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.80810 ν_d8＝22.76
ｒ₉＝3.9396 ｄ₉＝Ｄ９
ｒ₁₀＝-42.3355（非球面）ｄ₁₀＝0.5000 ｎ_d10＝1.52542 ν_d10＝55.78
ｒ₁₁＝19.6055 ｄ₁₁＝Ｄ１１
ｒ₁₂＝64.2346（非球面）ｄ₁₂＝1.3800 ｎ_d12＝1.83481 ν_d12＝42.71
ｒ₁₃＝-9.6000 ｄ₁₃＝Ｄ１３
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.5000 ｎ_d14＝1.54771 ν_d14＝62.84
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000 ｎ_d16＝1.51633 ν_d16＝64.14
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ１７
ｒ₁₈＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝-3.9537
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝2.4737×10^-6 Ａ₈＝-3.9226×10^-8
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝-0.9087
Ａ₂＝0 Ａ₄＝7.1688×10^-5 Ａ₆＝3.7777×10^-6 Ａ₈＝-4.9770×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-1.9337
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.4869×10^-4 Ａ₆＝-2.2526×10^-5 Ａ₈＝-5.7283×10^-8
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-5.9352
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.7375×10^-4 Ａ₆＝-6.1314×10^-6 Ａ₈＝-1.7507×10^-7
Ａ₁₀＝0
第７面
k＝0.2051
Ａ₂＝0 Ａ₄＝8.5095×10^-5 Ａ₆＝1.8765×10^-5 Ａ₈＝4.8202×10^-7
Ａ₁₀＝1.0705×10^-8
第１０面
k＝43.0913
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-2.6920×10^-4 Ａ₆＝-1.0679×10^-5 Ａ₈＝1.0544×10^-6
Ａ₁₀＝0
第１２面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-4.1294×10^-4 Ａ₆＝3.6637×10^-6 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.525420 ｎＣ＝1.522680 ｎＦ＝1.532100 ｎｇ＝1.537050
ｎｈ＝1.540699
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.634940 ｎＣ＝1.627290 ｎＦ＝1.654640 ｎｇ＝1.672908
ｎｈ＝1.689873
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.42000 11.01030 18.48958
ｆｎｏ 1.8685 2.4621 3.4244
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 14.46707 7.07125 2.86615
Ｄ９ 2.20000 6.43367 10.48474
Ｄ１１ 2.41629 2.29056 3.84331
Ｄ１３ 3.12835 2.29609 1.60000
Ｄ１７ 0.50012 0.50001 0.49950

実施例６
図１１は本発明の実施例６にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図１２は図１１のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。
なお、図１１中、Ｉは電子撮像素子であるＣＣＤの撮像面、Ｓは開口絞り、ＦＬは平行平板状のフィルタ、ＣＧは平面平板状のＣＣＤカバーガラスである。

実施例６のズーム光学系は、レンズ群と、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、ＣＣＤを有して構成されている。
ズーム光学系は、物体側から順に、レンズ群Ａとしての第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、レンズ群Ｂとしての第２レンズ群Ｇ２と、レンズ群Ｃとしての第３レンズ群Ｇ３と、レンズ群Ｄとしての第４レンズ群Ｇ４を有している。
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを接合した接合レンズからなり、全体で１つの負のレンズ成分で構成されている。物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２はエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズで、両凹レンズＬ１１上に成形されている。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１と、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２３とを接合した接合レンズとで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３１で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４１で構成されている。

次に、実施例６のズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ６
ｒ₁＝-14.0769（非球面）ｄ₁＝0.8000 ｎ_d1＝1.49700 ν_d1＝81.54
ｒ₂＝13.0399 ｄ₂＝0.4353 ｎ_d2＝1.63494 ν_d2＝23.22
ｒ₃＝20.2304（非球面）ｄ₃＝Ｄ３
ｒ₄＝∞（絞り）ｄ₄＝0.3000
ｒ₅＝8.3137（非球面）ｄ₅＝1.8433 ｎ_d5＝1.83481 ν_d5＝42.71
ｒ₆＝-28.3034（非球面）ｄ₆＝0.0791
ｒ₇＝7.2890（非球面）ｄ₇＝1.7325 ｎ_d7＝1.83481 ν_d7＝42.71
ｒ₈＝-234.9510 ｄ₈＝0.4000 ｎ_d8＝1.80810 ν_d8＝22.76
ｒ₉＝3.9450 ｄ₉＝Ｄ９
ｒ₁₀＝-66.2077（非球面）ｄ₁₀＝0.5000 ｎ_d10＝1.52542 ν_d10＝55.78
ｒ₁₁＝15.5000 ｄ₁₁＝Ｄ１１
ｒ₁₂＝48.9767（非球面）ｄ₁₂＝1.3800 ｎ_d12＝1.83481 ν_d12＝42.71
ｒ₁₃＝-9.8000 ｄ₁₃＝Ｄ１３
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.5000 ｎ_d14＝1.54771 ν_d14＝62.84
ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.5000
ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.5000 ｎ_d16＝1.51633 ν_d16＝64.14
ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝Ｄ１７
ｒ₁₈＝∞（撮像面）

非球面係数
第１面
k＝-1.7279
Ａ₂＝0 Ａ₄＝0 Ａ₆＝5.2480×10^-6 Ａ₈＝-6.5711×10^-8
Ａ₁₀＝0
第３面
k＝-3.2269
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-1.3187×10^-5 Ａ₆＝6.6781×10^-6 Ａ₈＝-5.4466×10^-8
Ａ₁₀＝0
第５面
k＝-1.8346
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.1046×10^-4 Ａ₆＝-2.2024×10^-5 Ａ₈＝-1.4954×10^-7
Ａ₁₀＝0
第６面
k＝-5.2682
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-3.7806×10^-4 Ａ₆＝-3.7399×10^-6 Ａ₈＝-2.7381×10^-7
Ａ₁₀＝0
第７面
k＝0.1385
Ａ₂＝0 Ａ₄＝6.1956×10^-5 Ａ₆＝1.9211×10^-5 Ａ₈＝7.5338×10^-7
Ａ₁₀＝0
第１０面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-5.4575×10^-4 Ａ₆＝1.3347×10^-5 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0
第１２面
k＝0
Ａ₂＝0 Ａ₄＝-2.7359×10^-4 Ａ₆＝0 Ａ₈＝0
Ａ₁₀＝0

負レンズＬ _AN を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.496999 ｎＣ＝1.495136 ｎＦ＝1.501231 ｎｇ＝1.504506
ｎｈ＝1.507205
正レンズＬ _AP を構成する媒質の波長別屈折率
ｎｄ＝1.634940 ｎＣ＝1.627290 ｎＦ＝1.654640 ｎｇ＝1.672908
ｎｈ＝1.689873
ズームデータ（Ｄ０（物体から第１面までの距離）が無限大のとき）
広角端中間望遠端
Ｆ 6.42001 11.01031 18.48963
ｆｎｏ 1.8421 2.4257 3.3791
Ｄ０ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 14.83968 7.18523 2.75812
Ｄ９ 1.89368 6.35451 10.50890
Ｄ１１ 2.48563 2.12545 3.45724
Ｄ１３ 3.31078 2.34496 1.59995
Ｄ１７ 0.50015 0.50001 0.49931

次に上記各実施例における本発明の対応パラメータ値を次の表１に示す。

さて、以上のような本発明のズーム光学系は、物体の像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの電子撮像素子で撮影する撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、携帯端末、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態としてデジタルカメラを例示する。

図１３〜図１５に本発明による結像光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１４は同後方斜視図、図１５はデジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。

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等を含む。そして、撮影者が、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のズーム光学系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は、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、画像処理手段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、この画像処理手段５１にはメモリ等が配置され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、このメモリは画像処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピー（登録商標）ディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。

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が配置されている。このファインダー用対物光学系５３は、カバーレンズ５４、第１プリズム１０、開口絞り２、第２プリズム２０、フォーカス用レンズ６６からなる。このファインダー用対物光学系５３によって、結像面６７上に物体像が形成される。この物体像は、像正立部材であるポロプリズム５５の視野枠５７上に形成される。このポリプリズム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。

このように構成されたデジタルカメラ４０によれば、撮影光学系４１の構成枚数を少なくした小型化・薄型化のズームレンズを有する電子撮像装置が実現できる。

本発明は、光量の少ない環境においてもきれいに撮影することを可能とするために、薄型、高い結像性能、大口径比化を同時に満足することが求められる電子撮像光学系に適したズーム光学系、及びそのズーム光学系を有する電子撮像装置の分野に好適である。

本発明の実施例１にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図１のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明の実施例２にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図３のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明の実施例３にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図５のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明の実施例４にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図７のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明の実施例５にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図９のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明の実施例６にかかるズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図１１のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差をそれぞれ示す図であり、上段は広角端、中段は中間、下段は望遠端での状態を示している。本発明によるズーム光学系を組み込んだデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図である。デジタルカメラ４０の後方斜視図である。デジタルカメラ４０の光学構成を示す断面図である。

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
Ｌ１１、Ｌ２３、Ｌ３１両凹レンズ
Ｌ１２物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ４１両凸レンズ
Ｌ２４物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
ＩＣＣＤの撮像面
Ｓ開口絞り
ＦＬフィルタ
ＣＧカバーガラス
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
４９ＣＣＤ
５０撮像面
５１処理手段
５３ファインダー用対物光学系
５５ポロプリズム
５７視野枠
５９接眼光学系
６６フォーカス用レンズ
６７結像面

Claims

物体側から順に、１つの両凹形状のレンズ成分よりなる負の屈折力を有するレンズ群Ａと、正の屈折力をレンズ群Ｂと、負の屈折力を有するレンズ群Ｃと、正の屈折力を有するレンズ群Ｄとで構成され、
変倍する際に、各前記レンズ群間の相対的距離が変化し、
広角端から望遠端まで変倍する際に、前記レンズ群Ａが最初に像側に移動するようにして光軸上を往復移動し、
次の条件式(1''')を満足することを特徴とするズーム光学系。
０．２≦ｄ_CD／ｆｗ≦０．６ …(1''')
但し、ｄ_CDは広角端での無限遠合焦時における前記レンズ群Ｃと前記レンズ群Ｄの光軸上の間隔、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。
尚、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズである。
前記レンズ群Ａが、正レンズＬ_APと負レンズＬ_ANとの接合レンズにより構成された１つのレンズ成分からなり、
前記正レンズＬ_AP が、前記負レンズＬ_AN上に直接形成されているエネルギー硬化型樹脂を用いたレンズであることを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
前記レンズ群Ａが、物体側から順に、負レンズＬ_AN と、正レンズＬ_AP と、を貼り合わせて形成された接合レンズにより構成された１つのレンズ成分からなることを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
前記レンズ群Ａの接合レンズにより構成された１つのレンズ成分が、物体側から順に、前記負レンズＬ _AN と、前記正レンズＬ _AP と、を貼り合わせて形成されていることを特徴とする請求項２に記載のズーム光学系。
非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ ₄ 、Ａ ₆ 、Ａ ₈ 、Ａ ₁₀ 、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとして、次の式（2）
で表した場合、次の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のズーム光学系。
０．１≦｜ｚ _AR （ｈ）−ｚ _AC （ｈ）｜／ｔp≦０．９６ …(3)
但し、ｚ _AC は前記正レンズＬ _AP における上記式(2)に従う接合側の面の形状、ｚ _AR は正レンズＬ _AP における上記式(8)に従う空気接触側の面の形状、ｈは広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表され、ｔpは前記正レンズＬ _AP の光軸上の厚みであり、また、常にｚ（０）＝０である。
非球面の形状を、光軸方向をｚ、光軸に垂直な方向をｈとする座標軸とし、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ ₄ 、Ａ ₆ 、Ａ ₈ 、Ａ ₁₀ 、球面成分の光軸上における曲率半径をＲとして、次の式(2)
で表した場合、次の条件式(5)，(6)を満足し、
−５０≦ｋ _AF ≦１０ …(5)
−２０≦ｋ _AR ≦２０ …(6)
且つ、次の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のズーム光学系。
−８≦ｚ _AF （ｈ）／ｚ _AR （ｈ）≦２ …(7)
但し、ｋ _AF は前記レンズ群Ａにおける最も物体側の面に関するｋ値、ｋ _AR は前記レンズ群Ａにおける最も像側の面に関するｋ値で、いずれも上記式(2)におけるｋ値であり、ｚ _AF は前記レンズ群Ａにおける最も物体側の面の形状、ｚ _AR は前記レンズ群Ａにおける最も像側の面の形状であり、ｈは広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたときｈ＝０．７ｆｗで表される。
次の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のズーム光学系。
１．５０≦ｎｄｐ≦１．８５ …(8)
但し、ｎｄｐは前記正レンズＬ _AP のｄ線に対する屈折率である。
前記レンズ群Ｂが、２つのレンズ成分で構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のズーム光学系。
前記レンズ群Ｂの像側に、相互の間隔が可変である負のレンズ群Ｃ及び正のレンズ群Ｄを有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のズーム光学系。
前記レンズ群Ｃが、負レンズのみからなり、前記レンズ群Ｄが、正レンズのみからなることを特徴とする請求項９に記載のズーム光学系。
前記レンズ群Ａと前記レンズ群Ｂとの光軸上の距離が変倍を目的として変動し、前記負レンズ成分が、正レンズＬ_APと負レンズＬ_ANとの接合レンズからなり、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｇＦｐとする直交座標系において、
θｇＦｐ＝αｐ×νｄｐ＋βｐ（但し、αｐ＝−０．００１６３）
で表される直線を設定したときに、前記正レンズＬ_APのνｄｐとθｇＦｐが、次の条件式(11)の下限値であるときの直線、及び該条件式(11)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のズーム光学系。
０．６４００＜βｐ＜０．９０００ …(11)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｇＦｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。
前記直交座標系とは別に、横軸をνｄｐ、及び縦軸をθｈｇｐとする直交座標系において、
θｈｇｐ＝αｈｇｐ×νｄｐ＋βｈｇｐ（但し、αｈｇｐ＝−０．００２２５）
で表される直線を設定したときに、前記正レンズＬ_APのνｄｐとθｈｇｐが、次の条件式(13)の下限値であるときの直線、及び該条件式(13)の上限値であるときの直線で定まる領域と、次の条件式(12)で定まる領域との両方の領域に含まれることを特徴とする請求項１１に記載のズーム光学系。
０．５７００＜βｈｇｐ＜０．９５００ …(13)
３＜νｄｐ＜２７ …(12)
但し、θｈｇｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。
次の条件式(14)を満足することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のズーム光学系。
０．０８≦θｇＦｐ−θｇＦｎ≦０．５０ …(14)
但し、θｇＦｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｇＦｎは前記負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｇ−ｎＦ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率である。
次の条件式(15)を満足することを特徴とする請求項１３に記載のズーム光学系。
０．０９≦θｈｇｐ−θｈｇｎ≦０．６０ …(15)
但し、θｈｇｐは前記正レンズＬ_APの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、θｈｇｎは前記負レンズＬ_ANの部分分散比（ｎｈ−ｎｇ)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率、ｎｇはｇ線に対する屈折率、ｎｈはｈ線に対する屈折率である。
次の条件式(16)を満足することを特徴とする請求項１３又は１４に記載のズーム光学系。
νｄｐ−νｄｎ≦−３０ …(16)
但し、νｄｐは前記正レンズＬ_APのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、νｄｎは前記負レンズＬ_ANのアッベ数（ｎｄ−１)／（ｎＦ−ｎＣ）、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎＣはＣ線に対する屈折率、ｎＦはＦ線に対する屈折率である。
ズーム光学系と、該ズーム光学系の結像位置近傍に電子撮像素子を有し、該ズーム光学系を通じて結像された像を前記電子撮像素子で撮像し、該電子撮像素子で撮像した画像データを電気的に加工してその形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置であって、
前記ズーム光学系が、請求項１〜１５のいずれかに記載のズーム光学系であり、且つ、ほぼ無限遠物点合焦時に次の条件式(19)を満足することを特徴とするズーム光学系を有する電子撮像装置。
０．７＜ｙ₀₇／（ｆｗ・ｔａｎω_07w）＜０．９４ …(19)
但し、ｙ₀₇は前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ₁₀としたときｙ₀₇＝０．７ｙ₁₀で表され、ω_07wは広角端における撮像面上の中心からｙ₀₇の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度、ｆｗは広角端におけるズーム光学系全系の焦点距離である。