JP5558143B2 - ズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置 - Google Patents

ズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、ズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置に関する。
近年、コンパクトカメラの薄型化を図るため、非撮影状態では光学系を沈胴させてカメラ筐体内に収納するものが知られている。そのようなコンパクトカメラのさらなる薄型化を図るためには、光学系の沈胴厚を薄くする必要がある。
ところで、光学系を沈胴させる構成としては、その光学系を保持する鏡枠を複数に分割して伸縮可能にした構成が知られている。しかし、このような構成において光学系の沈胴厚を薄くするためには、鏡枠の分割数を増やす必要がある。その結果、鏡枠全体の重量が大きくなり、かつ、非沈胴状態において分割された鏡枠が同一軸上に配列されにくく光学系の偏心が起こりやすい。そのため、このような構成を採用する場合には、鏡枠を分割する間隔を短くしつつ、分割数を少なくする必要がある。
そして、これらの要求を満たすためには、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において光学系の全長を短くすることが好ましい。そのような光学系としては、例えば、下記の特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の光学系は、最も物体側の第１レンズ群を、負のレンズと正のレンズとからなる接合レンズにより構成することにより、色収差の発生を抑えつつ、第１レンズ群を薄型化するというものである。
特開２００７−２７１７１１号公報
しかし、特許文献１に記載の光学系は、５倍から７倍程度のズーム倍率を想定したものである。そのため、ズーム倍率を１０倍以上にしようとすると、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動を大きくする必要があるので、望遠端における光学系の全長が長くなるという問題があった。この場合、また、広角端から望遠端への変倍時における諸収差の変動も大きくなってしまうという問題があった。
一方、望遠端における光学系の全長を長くせずにズーム倍率を１０倍以上にしようとすると、各レンズやレンズ群の屈折力を強くする必要があるので、特に高倍率となる望遠端において諸収差が大きくなり、広角端から望遠端への変倍時における諸収差の変動が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ズーム倍率が１０倍以上の高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短く保ったまま、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明のズーム光学系は、複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とが配置されており、前記第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成され、以下の条件式（１）、（３）及び（４）を満足し、広角端における光学系全系の焦点距離をｆw、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆt、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆw×ｆt）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とする。
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）＞０ ・・・（１）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i） ・・・（３）
０≦ＳＦG1o-G4i≦０．４ ・・・（４）
ただし、ＳＦG4は前記第４レンズ群のシェイピングファクタ、ｒG4oは前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、ｒG4iは前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径、ＳＦG1o-G4iは前記第１レンズ群の最も物体側の面と前記第４レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、ｒG1oは前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径である。
また、本発明のズーム光学系は、複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とが配置されており、前記第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、前記第２レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズとにより構成され、前記第２レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた正の単レンズと、正の単レンズとにより構成され、以下の条件式（１）、（３）及び（４）を満足し、広角端における光学系全系の焦点距離をｆ w 、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆ t 、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆ w ×ｆ t ）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とする。
ＳＦ G4 ＝（ｒ G4o ＋ｒ G4i ）／（ｒ G4o −ｒ G4i ）＞０ ・・・（１）
ＳＦ G1o-G4i ＝（ｒ G1o ＋ｒ G4i ）／（ｒ G1o −ｒ G4i ） ・・・（３）
０≦ＳＦ G1o-G4i ≦０．４ ・・・（４）
また、本発明のズーム光学系は、前記第３レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構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は、第１レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることが好ましい。
ただし、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味する。
また、本発明のズーム光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．２≦ΔＤw-w10／Ｌt≦０．３５ ・・・（５）
ただし、ΔＤw-w10は広角端から広角端の焦点距離の１０倍以上の焦点距離となる状態までの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変動量、Ｌtは望遠端における光学系の全長である。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．１≦φG2n2／φG2n1≦１．０ ・・・（６）
ただし、φG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１５≦｜φG2p2／φG2n1｜≦０．４５ ・・・（７）
ただし、φG2p2は前記第２レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．０５≦ｎｄG2n2−ｎｄG2p1≦０．２ ・・・（８）
ただし、ｎｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線における屈折率、ｎｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線における屈折率である。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
２０≦νｄG2n2−νｄG2p1≦５０ ・・・（９）
ただし、νｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線におけるアッベ数、νｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線におけるアッベ数である。
また、本発明のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をｆw、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆt、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆw×ｆt）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側である場合、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
−７．０≦ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t≦−１．２ ・・・（１０）
ただし、ΔＶG2w-mは｜ＶG2m-ＶG2w｜で表され、ΔＶG2m-tは｜ＶG2t-ＶG2m｜で表され、ＶG2wは広角端における前記第２レンズ群の位置、ＶG2mは中間状態における前記第２レンズ群の位置、ＶG2tは望遠端における前記第２レンズ群の位置、であり、ΔＶG2w-mとΔＶG2m-tの符号は、前記第２レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
また、本発明のズーム光学系は、望遠端における前記第２レンズ群の位置が、広角端における前記第２レンズ群の位置よりも物体側にあることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第２レンズの接合レンズの全ての面が、非球面である場合、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
１０≦（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）≦９０
・・・（１１）
ただし、ＡＳＰ22cは前記第２レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνｄ22は前記第２レンズ群の接合レンズを構成する２つのレンズのアッベ数の差、ＡＳＰ22oは前記第２レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ＡＳＰ22iは前記第２レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。なお、前記有効径は前記第２レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
また、本発明のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることが好ましい。
ただし、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味する。
また、本発明のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなる場合、前記第４レンズ群が、１枚の正の単レンズのみからなることが好ましい。
また、本発明のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことが好ましい。
また、上記目的を達成するために本発明の電子撮像装置は、上記のいずれかに記載のズーム光学系を含むことを特徴とする。
本発明によれば、ズーム倍率が１０倍以上の高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短く保ったまま、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置を提供することができる。
本発明の実施例１に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例２に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図４に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図４に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例３に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図７に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図７に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例４に係るズーム光学系ズ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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１０に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１０に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例５に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１３に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１３に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例６に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１６に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１６に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例７に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１９に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図１９に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明の実施例８に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図２２に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 図２２に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。 本発明のズーム光学系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２５に示すデジタルカメラの後方正面図である。 図２５に示すデジタルカメラの内部構成を示す模式図である。
本実施例のズーム光学系の説明に先立ち、本実施形態のズーム光学系の構成及びその作用効果を説明する。
本実施形態のズーム光学系は、複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とが配置されており、前記第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）＞０ ・・・（１）
ただし、ＳＦG4は前記第４レンズ群のシェイピングファクタ、ｒG4oは前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、ｒG4iは前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
一般的に、光学系には、絞りに対して凹面を向けたレンズ面、すなわち、球心が絞り側にあるレンズ面が多い。そして、それらのレンズ面の構成が、絞りを挟んで物体側と像側とで対称に近いほど、各レンズ面に入射する光線と各レンズ面の法線とのなす角度が小さくなり、収差、特に歪曲収差やコマ収差の発生が抑えられ、また、その変動も小さくなる。特に、光学系の最も物体側の面と最も像側の面は、入射光線の光線高が高いため、これらの面が絞りに対して凹面を向けていると、収差の軽減に効果が大きい。
そこで、本実施形態のズーム光学系は、第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、第４レンズ群のシェイピングファクタが正の値、すなわち、第４レンズ群の最も像側の面が、像側に凸面を向けた形状となるように構成されている。
このように構成しているため、本実施形態のズーム光学系は、歪曲収差やコマ収差等の諸収差の発生や変動を抑えることができる。そのため、変倍比を高倍率化しても、特に望遠端及びその近傍での収差を抑えることができる。
また、このように構成すれば、第４レンズ群の主点は、シェイピングファクタが負の値である場合に比べて像側となる。その結果、第４レンズ群の像側に配置されるフィルタ類（赤外カットフィルタやローパスフィルタ、センサーのカバーガラス等）との間隔をあまり広げなくても、第４レンズ群とフィルタ類との主点間隔を広くとることができ、光学系の全長を短くすることができる。したがって、変倍比を高倍率化した場合に、望遠端及びその近傍での収差を抑えることができるだけでなく、光学系の全長を短く保つこともできる。
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．２≦ＳＦG4≦５．０ ・・・（２）
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（２）を満足すると、第４レンズ群の最も像側の面で大きな収差を発生させずに、光学系の全長をより短くしやすい。
なお、条件式（２）の上限値を上回ると、第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、その面で発生する収差が大きくなりやすい。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第４レンズ群の主点が物体側に寄り、第４レンズ群とフィルタ類との間隔を確保しにくくなってしまう。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第３レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成されていることが好ましい。
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第３レンズ群として、物体側から順に、正の単レンズ、正のレンズと負のレンズとにより構成された接合レンズ、正の単レンズとからなる構成が良く用いられている。このような構成では、コマ収差を良好に補正することができる。
ここで、第３レンズ群を、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成し、正の単レンズのみにより第４レンズ群を構成すると、その第３レンズ群と第４レンズ群との組み合わせによって、コマ収差、特にそれらのレンズ群の間隔が狭まる広角端側において発生するコマ収差を、補正しやすくなる。
また、第３レンズ群内に最も像側の正の単レンズを配置しなければ、第３レンズ群の正の主点が物体側に寄り、第３レンズ群の接合レンズの負のレンズの主点との間隔を広げることができる。その結果、第３レンズ群の接合レンズの負のレンズへ入射する光束の角度が緩やかになり、負のレンズで光線を大きく曲げずに済むようになるので、球面収差やコマ収差の発生を抑えやすくなる。
また、第３レンズ群では、広角端から望遠端まで像高の高い軸外光束と軸上の光束とが近い位置を通る。そのため、第３レンズ群に接合レンズを配置することにより、その接合面で球面収差や軸上色収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態のズーム光学系は、第１レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることが好ましい。
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第１レンズ群に入射する光線の入射角が大きく、また、その光線高も高いため、第１レンズ群に軸外の収差、特にコマ収差を補正する役割を持たせる場合が多い。そして、そのためには第１レンズ群にレンズを複数枚配置する必要がある。一方、第１レンズ群に入射する光線の光線高が高いため、第１レンズ群を構成をするレンズは、大きく厚いものとする場合が多い。
その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が長くなる。また、第１レンズ群の重さも重くなるため、レンズ群を移動させるためのモータ等の大型化が必要となり、光学系を用いた装置自体も大きくなってしまう。
そのため、第１レンズ群はできるだけレンズ枚数を少なくし、群の厚さを薄くするとともに、軽量化することが望ましい。そこで、本実施形態のズーム光学系では、第１レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることが好ましい。なお、第１レンズ群を１つのレンズ成分のみで構成しても、コマ収差が大きく発生することはない。
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする。
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i） ・・・（３）
０≦ＳＦG1o-G4i≦０．４ ・・・（４）
ただし、ＳＦG1o-G4iは前記第１レンズ群の最も物体側の面と前記第４レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、ｒG1oは前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、ｒG4iは前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（３）で規定される第１レンズ群の最も物体側の面と第４レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタが、条件式（４）を満足する、すなわち、第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径と第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径とが同じとなるように、又は、第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径が、第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径よりもわずかに大きくなるように構成されている。
このように構成すれば、第１レンズ群の最も物体側の面と第４レンズ群の最も像側の面とは、曲率半径についても、絞りを挟んで対称に近くなるので、変倍時におけるコマ収差の変動を抑えることができ、また、高倍率である望遠端及びその近傍において大きな収差の発生を抑えることができる。
なお、条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群の最も物体側の面と第４レンズ群の最も像側の面との曲率半径の差が大きくなり、光学系の対称性が落ちるため、変倍時のコマ収差の変動を抑えにくく、また、高倍率である望遠端及びその近傍において大きな収差の発生を抑えにくい。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径が小さくなるので、その面で発生する収差が大きくなってしまう。
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．２≦ΔＤw-w10／Ｌt≦０．３５ ・・・（５）
ただし、ΔＤw-w10は広角端から広角端の焦点距離の１０倍以上の焦点距離となる状態までの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変動量、Ｌtは望遠端における光学系の全長である。
本実施形態のズーム光学系のような構成では、沈胴状態、および非沈胴状態での光学系の全長を短くするためには、第１レンズ群は、できるだけ少ないレンズ成分で構成することが望ましく、特に１つのレンズ成分のみで構成することが好ましい。しかし、第１レンズ群を１つのレンズ成分のみで構成すると、変倍比が高い場合には、収差を第１レンズ群で補正しきれず、第１レンズ群で発生する収差が大きくなってしまう。また、その収差を第２レンズ群で補正しようとしても、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動が大きいと、広角端と望遠端とにおける収差の変動が大きくなってしまう。
そこで、本実施形態のズーム光学系は、条件式（５）を満足する、すなわち、１０倍以上の高変倍状態においても、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動量が、望遠端における光学系の全長に比べて短くなるように構成されている。
このように構成すれば、広角端と望遠端とにおける収差の変動が小さい。また、第１レンズ群と第２レンズ群とで収差の補正を分担することができるので、良好に収差を補正することができる。さらには、望遠端側における光学系の全長を短くすることができる。
なお、条件式（５）の上限値を上回ると、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動量が大きくなり過ぎてしまい、望遠端側における光学系の全長を短くしにくい。また、広角端から望遠端への変倍時における収差の変動量が大きくなりやすい。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、変倍時における第１レンズ群と第２レンズ群との変動量が小さくなり過ぎてしまい、高変倍比を実現しにくくなる。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている。
このように構成すれば、第２レンズ群に接合レンズが含まれるため、光学系の全長を短く保ちつつ変倍比を１０倍以上の高倍率にしようとすると主に望遠端及びその近傍において発生してしまう色収差を、補正しやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．１≦φG2n2／φG2n1≦１．０ ・・・（６）
ただし、φG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（６）を満足する、すなわち、第２レンズ群において、最も物体側に配置されている負の単レンズの屈折力が、接合レンズ内の負のレンズの屈折力よりも強くなるように構成されることが好ましい。
このように構成すれば、本実施形態のズーム光学系は、第２レンズ群の主点が物体側に寄るので、第１レンズ群と第２レンズ群とを近づけることができ、光学系の全長を短くすることができる。また、第２レンズ群の主点が物体側に寄ると、入射瞳も物体側に寄るため、第１レンズ群における光線高が低くなり、第１レンズ群の径を小さくすることができる。その結果、変倍時に移動量の大きい第１レンズ群を小型化、軽量化することができるので、光学系全体を小型化するとともに、第１レンズ群を移動させるためのモータ等を小型化することもできる。
なお、条件式（６）の上限値を上回ると、負の単レンズの屈折力が弱くなり、第２レンズ群の主点が像側へ寄ってしまい、第１レンズ群と第２レンズ群とを近づけることができず、光学系の全長を短くしにくい。また、入射瞳が像側に寄ってしまい、第１レンズ群の径が大きくなり、光学系全体の小型化もしにくい。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、接合レンズ内の負のレンズの屈折力が弱くなり、接合レンズ内の正のレンズとの屈折力のバランスが崩れてしまい、色収差を良好に補正しにくい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１５≦｜φG2p2／φG2n1｜≦０．４５ ・・・（７）
ただし、φG2p2は前記第２レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（７）を満足する、すなわち、第２レンズ群において、正の単レンズの屈折力の絶対値が、負の単レンズの屈折力の絶対値よりも小さくなるように構成されることが好ましい。
このように構成すれば、本実施形態のズーム光学系は、正の単レンズで光線が緩やかに曲げられるので、広角端から望遠端への変倍時に、正の単レンズで発生する収差の変動を小さく抑えることができる。
なお、条件式（７）の上限値を上回ると、正の単レンズの屈折力が強くなり過ぎてしまい、変倍時におけるその収差の変動が大きくなりやすい。一方、条件式（７）の下限値を下回ると、正の単レンズの屈折力が弱くなり過ぎてしまい、第２レンズ群内で発生する収差を補正しにくい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．０５≦ｎｄG2n2−ｎｄG2p1≦０．２ ・・・（８）
ただし、ｎｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線における屈折率、ｎｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線における屈折率である。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（８）を満足する、すなわち、第２レンズ群の負の接合レンズにおいて、負のレンズのｄ線における屈折率が、正のレンズよりも高くなるように構成されることが好ましい。このように構成すれば、ペッツバール和を小さく抑えやすい。
なお、条件式（８）の上限値を上回ると、負のレンズの屈折率が高くなり過ぎてしまい、ペッツバール和が大きな負となり、大きな像面湾曲が発生しやすい。一方、条件式（８）の下限値を下回ると、負のレンズの屈折力が低くなり過ぎてしまい、ペッツバール和を小さく抑えることができず、大きな像面湾曲が発生しやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
２０≦νｄG2n2−νｄG2p1≦５０ ・・・（９）
ただし、νｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線におけるアッベ数、νｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線におけるアッベ数である。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（９）を満足する、すなわち、接合レンズを構成する負のレンズと正のレンズとのアッベ数の差が大きくなるように構成することが好ましい。このように構成すれば、色収差を良好に補正しやすい。
なお、条件式（９）の上限値を上回ると、使用できる材料が限られてしまい、製造しにくい。一方、条件式（９）の下限値を下回ると、アッベ数の差が小さくなり過ぎてしまい、色収差を良好に補正しにくい。
また、本実施形態のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をｆw、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆt、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆw×ｆt）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とする。
本実施形態のズーム光学系のような構成では、広角端から中間状態にかけて、第１レンズ群における軸外の主光線の光線高が高く、特に広角端の焦点距離が短いほど光線高が高くなりやすい。また、広角端の焦点距離が同じであっても、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が広いほど、第１レンズ群における光線高が高くなりやすい。そのため、広角端から中間状態への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が急激に広がるような構成では、第１レンズ群のレンズ外径を大きくする必要があり、また、レンズ厚も厚くする必要がある。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が長くなりやすい。
そこで、本実施形態のズーム光学系は、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側となるように構成されている。このように構成すれば、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動が、広角端から中間状態までは小さく、中間状態から望遠端までは大きくなる。その結果、広角端から中間状態への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が急激に広がらず、第１レンズ群における軸外の主光線の光線高が高くなりにくくなるので、第１レンズ群を大きくする必要もなくなり、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短くしやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をｆw、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆt、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆw×ｆt）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側である場合、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
−７．０≦ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t≦−１．２ ・・・（１０）
ただし、ΔＶG2w-mは｜ＶG2m-ＶG2w｜で表され、ΔＶG2m-tは｜ＶG2t-ＶG2m｜で表され、ＶG2wは広角端における前記第２レンズ群の位置、ＶG2mは中間状態における前記第２レンズ群の位置、ＶG2tは望遠端における前記第２レンズ群の位置、であり、ΔＶG2w-mとΔＶG2m-tの符号は、前記第２レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式（１０）を満足する、すなわち、第２レンズ群が、中間状態から望遠端への変倍時よりも、広角端から中間状態への変倍時の方が大きく移動するように構成することが好ましい。
このように構成すれば、広角端から中間状態への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動が大きくなり過ぎず、第１レンズ群における光線高が高くなり過ぎない。また、このように構成すれば、広角端と望遠端における第２レンズ群の位置を比較して、望遠端における位置の方が物体側に位置するようになる。その結果、変倍を担う第３レンズ群が、望遠端において物体側に移動しやすくなり、高倍率の光学系を実現しやすい。
なお、条件式（１０）の上限値を上回ると、第２レンズ群の広角端と望遠端における位置が近くなる、又は、望遠端における位置が広角端よりも像側となるので、望遠側において第３レンズ群が物体側へ移動しにくくなり、高倍率の光学系を実現しにくくなる。一方、条件式（１０）の下限値を下回ると、第２レンズ群の広角端から中間状態までの移動量が大きくなり、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変動が小さくなり過ぎてしまい、変倍しにくくなる。
また、本実施形態のズーム光学系は、望遠端における前記第２レンズ群の位置が、広角端における前記第２レンズ群の位置よりも物体側にあることが好ましい。
このように構成すれば、変倍を担う第３レンズ群が、望遠端において物体側まで移動しやすい。その結果、高変倍比にしやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることが好ましい。
広角側において、像高の高い軸外光束は第２レンズ群に対して光線高が高い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、広角側における軸外の収差、特に倍率色収差を良好に補正しやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることが好ましい。
広角側において、像高の高い軸外光束は第２レンズ群に対して光線高が高い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、広角側においてはコマ収差などの軸外の収差を良好に補正しやすい。また、望遠側において、第２レンズ群は絞りに近づくため、負の接合レンズに対してはどの像高の光束も近い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、球面収差などの軸上の収差を良好に補正しやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることが好ましい。
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第２レンズ群の接合レンズは、近軸的なパワー配置を考慮すると、最も物体側の面の負の屈折力は弱く、最も像側の面の負の屈折力が強いことが望ましい。そのように構成すれば、接合レンズの主点が像側に寄り、接合レンズとその像側に隣接して配置されている正レンズとの間隔を短くすることができるので、第２レンズ群の厚さを薄くすることができる。また、第２レンズ群の負の屈折力を強くすることができるので、光学系の全長も短くすることができる。
しかし、一面だけで大きく光束を曲げると、像高の高い領域や軸上光束の光線高の高い領域で大きな収差が発生してしまう。特に、非点収差やコマ収差、さらに望遠端寄りにおいては球面収差などが大きく発生してしまう。そのような収差の発生を抑えて緩やかに光線を曲げるためには、接合レンズの最も物体側の面は光軸から離れた領域において負の屈折力が強く、最も像側の面は光軸から離れた領域においては負の屈折力が弱くなるように、接合レンズの屈折力をバランスよく配置する必要がある。
そこで、第２レンズ群の接合レンズにおいては、最も物体側の面の光軸から離れた領域に負の非球面量を与えて負の屈折力を強くし、最も像側の面の光軸から離れた領域に負の非球面量を与えて負の屈折力を弱くすることが好ましい。また、このとき、接合面にも負の非球面量を与えてバランスを取らないと、軸上光束の光線高が高い領域における色収差の発生が大きくなってしまう。そこで、接合面にも同様に光軸から離れた領域に負の非球面量を与えることが好ましい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
１０≦（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）≦９０
・・・（１１）
ただし、ＡＳＰ22cは前記第２レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνｄ22は前記第２レンズ群の接合レンズを構成する２つのレンズのアッベ数の差、ＡＳＰ22oは前記第２レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ＡＳＰ22iは前記第２レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。なお、前記有効径は前記第２レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
接合レンズの接合面は、その物体側も像側もレンズであるため、接合面の物体側と像側のレンズの媒質の屈折率差が、いずれか一方が空気である面に比べて小さくなる。つまり、同じ非球面量が与えられていても、接合面は、いずれか一方が空気である面より非球面による屈折力が小さくなる。そのため、接合面にいずれか一方が空気である面と同じ屈折力を持たせるためには、接合面に与える非球面量を大きくする必要がある。また、接合面における色収差補正と他の収差補正とのバランスを考えると、接合レンズを構成する２つのレンズの材料のアッベ数の差が大きい場合には、アッベ数の差が小さい場合に比べ、接合面の非球面量を小さくすることが望ましい。
そこで、本実施形態のズーム光学系は、条件式（１１）を満足するように構成することが好ましい。この条件式（１１）を満足するように構成すれば、接合レンズの接合面の非球面量は、物体側の面や像側の面の非球面量よりも大きくなる。また、接合レンズを構成する２つのレンズの材料のアッベ数の差が小さいと接合面の非球面量が大きくなり、アッベ数の差が大きいと接合面の非球面量が小さくなるので、球面収差やコマ収差、倍率色収差、コマの色収差などをバランスよく補正することができる。
なお、条件式（１１）の上限値を上回ると、接合面の非球面量が大きくなり過ぎてしまい、諸収差、特に倍率色収差とコマの色収差が大きく発生しやすい。また、接合レンズを構成する２つのレンズの材料のアッベ数の差が大きくなり過ぎてしまい、使用できる材料が限られて、製造しにくい。一方、条件式（１１）の下限値を下回ると、接合面の非球面量が小さくなり過ぎてしまい、諸収差、特に倍率色収差とコマの色収差が補正しにくくなる。また、接合レンズを構成する２つのレンズの材料のアッベ数の差が小さくなり過ぎてしまい、色収差が補正しにくくなる。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることが好ましい。
このように構成すれば、第４レンズ群の厚さを薄くすることができる。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短くしやすい。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなる場合、前記第４レンズ群が、１枚の正の単レンズのみからなることが好ましい。
このように構成すれば、第４レンズ群の厚さをさらに薄くすることができる。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長をさらに短くしやすい。また、この１枚の正の単レンズは、シェイピングファクタが正の値、すなわち、像側の面の曲率半径が物体側の面よりも小さいため、像側の面に入射する光束と像側の面の法線とがなす角度が小さくなり、収差が発生しにくくなる。
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第４レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことが好ましい。
このように構成すれば、広角端から望遠端への変倍時に、第４レンズ群が移動しないため、変倍時の像面湾曲の変動を小さく抑えやすい。
また、このように構成すれば、第４レンズ群を移動させるための機構が必要なくなる。なお、第４レンズ群をフォーカス群として使用する場合でも、合焦のための移動しかしないため、機構が簡単なもので十分となる。その結果、鏡筒やモータなどを小さくすることができ、光学系全体を小型化しやすい。
また、本実施形態の電子撮像装置は、上記のいずれかに記載のズーム光学系を含むことを特徴とする。
上記のように本実施形態のズーム光学系は、高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が短く、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいものであるため、このような光学系を用いれば、高画質な画像を得られ、薄型であり、高倍率な電子撮像装置を得ることができる。
以下に、実施例１〜実施例８に係る光学系について図面を参照しながら説明する。
なお、光学系断面図のｒ1，ｒ2，・・・及びｄ1，ｄ2，・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。
また、数値データにおいては、ｓは面番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数、ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12は非球面係数をそれぞれ示している。
また、数値データの非球面係数においては、Ｅは１０のべき乗を表している。例えば、「Ｅ−１０」は、１０のマイナス１乗を表している。また、各非球面形状は、数値データに記載した各非球面係数を用いて以下の式で表される。ただし、物体側から像側に向かう方向を正とした光軸に沿う方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋Ａ12Ｙ12＋・・・
以下に、図１〜図３を用いて、実施例１に係るズーム光学系について詳細に説明する。
なお、図１は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２は、図１に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図３は、図１に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
まず、図１を用いて、本実施例のズーム光学系の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。
本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ1、負の第２レンズ群Ｇ2、正の第３レンズ群Ｇ3、正の第４レンズ群Ｇ4が配置されている。また、第３レンズ群Ｇ3の物体側には、明るさ絞りＳが第３レンズ群Ｇ3と一体的に移動するように設けられている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルタＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つ撮像素子が配置されている。
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ11と像側の面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ12とからなる正の接合レンズのみにより構成されている。
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ22と両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ23とからなる負の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ24とにより構成されている。
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ31と、両凸レンズであるレンズＬ32と両凹レンズであるレンズＬ33とからなる負の接合レンズとにより構成されている。
なお、第３レンズ群Ｇ3を構成する接合レンズは、全ての面が球面となっている。そのため、その接合レンズを構成するレンズＬ32とレンズＬ33を研磨により製造することができ、ガラス成形などによって製造する非球面レンズよりも安価となる。
第４レンズ群Ｇ4は、両面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ41のみにより構成されている。
次に、変倍時における本実施例のズーム光学系の各レンズ群の移動について説明する。
広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ1は、物体側に移動する。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ、まず物体側に移動した後に像側に移動するようにして光軸Ｌｃ上を往復運動する。第３レンズ群Ｇ3は、明るさ絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ2との間隔を狭めつつ、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、第３レンズ群Ｇ3との間隔を広げつつ、まず像側に移動した後に物体側に移動するようにして光軸Ｌｃ上を往復運動する。
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 20.0151 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5455 3.8000 1.59201 67.02 9.123
3（非球面） -608.4103 D3 8.850
4 50.2354 0.8000 1.88300 40.76 6.508
5 5.9863 3.2849 4.717
6（非球面） 5620.2668 0.7000 1.69350 53.21 4.545
7（非球面） 6.1973 0.8500 1.63387 23.38 4.432
8（非球面） 13.2950 0.3000 4.419
9 11.1530 1.7900 1.92286 18.90 4.451
10 18.9979 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.317
12（非球面） 6.1358 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13（非球面） -13.3699 0.1400 2.356
14 6.9314 1.8800 1.49700 81.54 2.270
15 -8.5935 0.3900 1.61293 37.00 2.027
16 3.8417 D16 1.850
17（非球面） 58542.8664 2.7200 1.53071 55.69 4.693
18（非球面） -11.2254 D18 4.869
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.264
20 ∞ 0.5000 4.241
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.193
22 ∞ 0.3700 4.162
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -608.410 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.55615e-06 -3.58742e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 5620.267 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.32033e-03 2.12952e-05 -1.78021e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.197 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-2.71239e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 13.295 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.27786e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 6.136 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-4.75567e-04 -1.36226e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -13.370 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
4.07860e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 58542.866 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-1.35928e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -11.225 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-4.46926e-05 -2.76328e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.518
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.107 58.579 50.601
Ｆナンバー 3.257 5.446 6.300 6.252
全画角 75.610 25.785 7.716 8.940
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.802 55.487 65.719 65.463
ＢＦ 5.994 5.388 5.412 5.516
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 9.064 20.197 19.281
Ｄ１０ 13.620 6.523 1.685 2.459
Ｄ１６ 3.113 13.737 17.650 17.431
Ｄ１８ 4.596 3.991 4.015 4.119
絞り径 2.317 2.317 2.317 2.317
入射瞳位置 11.878 32.211 108.820 97.193
射出瞳位置 -11.283 -120.092 620.677 869.645
前側主点位置 15.467 46.986 172.977 151.757
後側主点位置 -4.716 -16.737 -58.209 -50.231
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -115.459
Ｌ12 2 27.270
Ｌ21 4 -7.763
Ｌ22 6 -8.947
Ｌ23 7 17.501
Ｌ24 9 26.378
Ｌ31 12 7.584
Ｌ32 14 8.043
Ｌ33 15 -4.280
Ｌ41 17 21.148
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 36.727 4.700 -0.261 -3.112
Ｇ2 4 -6.054 7.725 1.196 -4.151
Ｇ3 11 9.945 5.630 -3.334 -4.964
Ｇ4 17 21.148 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.232 -0.350 -0.981 -0.855
Ｇ3 -0.832 -1.786 -2.184 -2.181
Ｇ4 0.717 0.745 0.744 0.739
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１．０００
条件式（２）
ＳＦG4：１．０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．２８１
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０．２８８
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０．８６８
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０．２９４
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０．０６０
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２９．８３
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−３．２４
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：３９．０
以下に、図４〜図６を用いて、実施例２に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図４は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図５は、図４に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図６は、図４に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 20.8522 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6388 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3（非球面） -235.3898 D3 8.850
4 365.1222 0.8000 1.88300 40.76 5.695
5 5.6598 2.5701 4.251
6（非球面） 26151.9145 0.7000 1.74250 49.27 4.183
7（非球面） 8.1614 0.7164 1.63387 23.38 4.140
8（非球面） 13.5155 0.3000 4.141
9 11.2152 1.7900 1.92286 18.90 4.206
10 28.4287 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.321
12（非球面） 6.0735 3.3200 1.59201 67.02 2.411
13（非球面） -16.2836 0.1400 2.365
14 5.7093 1.8800 1.49700 81.54 2.288
15 -8.5126 0.3900 1.61293 37.00 2.049
16 3.5665 D16 1.850
17（非球面） 15198.3952 2.7200 1.53071 55.69 4.698
18（非球面） -10.6465 D18 4.883
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.279
20 ∞ 0.5000 4.261
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.217
22 ∞ 0.4100 4.193
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -235.390 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.44752e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 26151.915 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-5.95515e-04 1.04365e-05 -3.25540e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 8.161 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-7.36856e-04 5.17862e-06
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 13.515 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-7.36856e-04 5.17862e-06
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 6.074 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-3.15931e-04 -1.13586e-05 9.94380e-07 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -16.284 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
4.76102e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 15198.395 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-1.67790e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -10.646 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
1.45469e-05 -1.98510e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.525
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.096 17.159 58.731 50.642
Ｆナンバー 3.266 5.452 6.300 6.082
全画角 75.469 25.238 7.561 8.731
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 41.957 55.165 65.758 65.491
ＢＦ 5.979 5.341 5.373 6.446
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 9.861 21.131 20.323
Ｄ１０ 12.583 6.212 1.598 2.035
Ｄ１６ 3.168 13.824 17.730 16.761
Ｄ１８ 4.542 3.904 3.935 5.008
絞り径 2.321 2.321 2.321 2.321
入射瞳位置 10.636 32.341 110.693 100.267
射出瞳位置 -11.626 -177.623 234.777 465.261
前側主点位置 14.257 47.891 184.461 156.653
後側主点位置 -4.686 -16.749 -58.321 -44.323
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -99.420
Ｌ12 2 26.398
Ｌ21 4 -6.517
Ｌ22 6 -10.995
Ｌ23 7 30.898
Ｌ24 9 19.117
Ｌ31 12 7.909
Ｌ32 14 7.192
Ｌ33 15 -4.051
Ｌ41 17 20.048
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 36.902 4.700 -0.076 -2.947
Ｇ2 4 -5.951 6.877 0.660 -4.219
Ｇ3 11 9.729 5.630 -3.454 -4.963
Ｇ4 17 20.048 2.720 1.776 -0.001

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.220 -0.340 -0.958 -0.848
Ｇ3 -0.894 -1.862 -2.270 -2.392
Ｇ4 0.702 0.734 0.732 0.678
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：０．９９９
条件式（２）
ＳＦG4：０．９９９
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．３２４
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０．３０３
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０．５９３
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０．３４１
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０．１０９
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２５．８９
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−５．３９
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：１５．０
以下に、図７〜図９を用いて、実施例３に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１、２のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図７は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図８は、図７に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図９は、図７に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 20.8017 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6932 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3（非球面） -319.7700 D3 8.850
4 46.1252 0.8000 1.88300 40.76 6.473
5 6.4033 3.4783 4.828
6（非球面） 311235.9057 0.7000 1.74250 49.27 4.567
7（非球面） 7.1050 0.5292 1.63387 23.38 4.481
8（非球面） 13.6297 0.3000 4.478
9 11.9340 1.7900 1.92286 18.90 4.523
10 22.8900 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.320
12（非球面） 6.2026 3.3200 1.59201 67.02 2.390
13（非球面） -14.1286 0.1400 2.339
14 7.1625 1.8800 1.49700 81.54 2.259
15 -10.2598 0.3900 1.61293 37.00 2.015
16 3.8991 D16 1.850
17（非球面） 63517.1399 2.7200 1.53071 55.69 4.676
18（非球面） -11.1448 D18 4.855
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.269
20 ∞ 0.5000 4.251
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.205
22 ∞ 0.4100 4.175
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -319.770 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.22246e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 311235.906 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.65912e-03 2.92159e-05 -1.86409e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 7.105 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-2.62854e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 13.630 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.55353e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 6.203 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-4.28096e-04 -1.14287e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -14.129 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
4.52974e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 63517.140 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
4.15743e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -11.145 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-5.47643e-05 -1.45284e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.532
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.096 17.165 58.771 50.785
Ｆナンバー 3.253 5.438 6.300 6.142
全画角 75.467 25.600 7.667 8.870
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 44.927 55.669 65.757 65.465
ＢＦ 5.972 5.332 5.360 5.956
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 8.940 20.406 19.550
Ｄ１０ 14.832 6.916 1.600 2.281
Ｄ１６ 3.175 13.833 17.742 17.031
Ｄ１８ 4.535 3.895 3.922 4.518
絞り径 2.320 2.320 2.320 2.320
入射瞳位置 12.368 31.903 105.916 96.660
射出瞳位置 -11.509 -130.799 459.647 1520.706
前側主点位置 15.979 46.904 172.290 149.148
後側主点位置 -4.686 -16.755 -58.361 -44.830
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -102.343
Ｌ12 2 26.911
Ｌ21 4 -8.501
Ｌ22 6 -9.569
Ｌ23 7 22.700
Ｌ24 9 25.053
Ｌ31 12 7.752
Ｌ32 14 8.802
Ｌ33 15 -4.562
Ｌ41 17 20.996
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 37.510 4.700 -0.148 -3.013
Ｇ2 4 -6.453 7.597 1.257 -4.124
Ｇ3 11 10.316 5.630 -3.430 -5.056
Ｇ4 17 20.996 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.244 -0.362 -1.011 -0.892
Ｇ3 -0.779 -1.696 -2.080 -2.119
Ｇ4 0.716 0.746 0.745 0.716
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１.０００
条件式（２）
ＳＦG4：１.０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．３０２
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２９２
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０.８８９
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０．３３９
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０.１０９
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２５.８９
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−１.５２
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：２５.７
以下に、図１０〜図１２を用いて、実施例４に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１〜３のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図１０は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１１は、図１０に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１２は、図１０に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 20.4547 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.3748 3.8000 1.59201 67.02 9.114
3（非球面） -303.0106 D3 8.850
4 37.0720 0.8000 1.88300 40.76 6.242
5 5.8165 3.3069 4.524
6（非球面） 12019.2977 0.7000 1.69350 53.21 4.273
7（非球面） 6.1926 0.7000 1.63387 23.38 4.165
8（非球面） 12.9491 0.3000 4.159
9 11.2636 1.7900 1.92286 18.90 4.183
10 18.5001 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.290
12（非球面） 6.1785 3.3200 1.59201 67.02 2.361
13（非球面） -11.1135 0.1400 2.330
14 8.1838 1.8800 1.49700 81.54 2.242
15 -7.7822 0.3900 1.61293 37.00 2.008
16 4.0990 D16 1.850
17（非球面） 63697.7428 2.7200 1.53071 55.69 4.679
18（非球面） -11.1066 D18 4.853
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.260
20 ∞ 0.5000 4.242
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.196
22 ∞ 0.4000 4.165
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -303.011 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.68825e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 12019.298 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.95119e-03 2.58482e-05 7.62847e-08 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.193 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-3.26104e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 12.949 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.88857e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 6.178 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-6.14264e-04 -1.17654e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -11.113 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
4.27589e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 63697.743 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
1.70710e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -11.107 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-3.71076e-05 -1.65799e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.514
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.102 17.151 58.740 50.824
Ｆナンバー 3.252 5.432 6.300 6.167
全画角 75.411 25.621 7.674 8.871
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.094 55.284 65.746 65.462
ＢＦ 5.972 5.344 5.364 5.908
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 9.226 20.410 19.557
Ｄ１０ 13.010 6.255 1.597 2.204
Ｄ１６ 3.165 13.812 17.728 17.146
Ｄ１８ 4.545 3.916 3.937 4.480
絞り径 2.290 2.290 2.290 2.290
入射瞳位置 11.786 32.432 109.557 99.295
射出瞳位置 -11.583 -134.232 421.087 876.434
前側主点位置 15.405 47.476 176.597 153.086
後側主点位置 -4.702 -16.751 -58.340 -44.916
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -99.490
Ｌ12 2 26.358
Ｌ21 4 -7.908
Ｌ22 6 -8.934
Ｌ23 7 18.000
Ｌ24 9 27.891
Ｌ31 12 7.223
Ｌ32 14 8.353
Ｌ33 15 -4.326
Ｌ41 17 20.925
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 36.855 4.700 -0.141 -3.007
Ｇ2 4 -5.952 7.597 1.298 -3.952
Ｇ3 11 9.777 5.630 -3.062 -4.845
Ｇ4 17 20.925 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.226 -0.343 -0.962 -0.845
Ｇ3 -0.856 -1.824 -2.228 -2.273
Ｇ4 0.715 0.745 0.744 0.718
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１.０００
条件式（２）
ＳＦG4：１.０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．２９６
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２９２
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０.８８５
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０．２８４
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０.０６０
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２９.８３
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−４.５２
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：２９.１
以下に、図１３〜図１５を用いて、実施例５に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や第４レンズ群を除く変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１〜４のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図１３は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１４は、図１３に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１５は、図１３に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
まず、変倍時における本実施例のズーム光学系の各レンズ群の移動について説明する。
広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ1は、物体側に移動する。第２レンズ群Ｇ2は、第１レンズ群Ｇ1との間隔を広げつつ、まず物体側に移動した後に像側に移動するようにして光軸Ｌｃ上を往復運動する。第３レンズ群Ｇ3は、明るさ絞りＳとともに、第２レンズ群Ｇ2との間隔を狭めつつ、光軸Ｌｃ上を物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ4は、移動しない。
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 19.9393 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5045 3.8000 1.59201 67.02 9.130
3（非球面） -1023.5356 D3 8.850
4 57.8193 0.8000 1.88300 40.76 6.346
5 6.0512 3.0813 4.657
6（非球面） 13937.0727 0.7000 1.69350 53.21 4.504
7（非球面） 6.0041 0.8500 1.63387 23.38 4.369
8（非球面） 12.3693 0.3000 4.353
9 10.9029 1.7900 1.92286 18.90 4.389
10 19.3733 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.306
12（非球面） 5.9431 3.3200 1.59201 67.02 2.398
13（非球面） -14.3881 0.1400 2.358
14 6.3074 1.8800 1.49700 81.54 2.276
15 -8.0245 0.3900 1.61293 37.00 2.038
16 3.6314 D16 1.850
17（非球面） 34988.2749 2.7200 1.53071 55.69 4.895
18（非球面） -10.5779 D18 5.037
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.271
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.208
22 ∞ 0.4100 4.170
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -1023.536 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.35195e-06 -2.29098e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 13937.073 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.37173e-03 3.18973e-05 -4.05423e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.004 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-2.83242e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 12.369 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.33210e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 5.943 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-4.24607e-04 -1.37556e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -14.388 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
4.80281e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 34988.275 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
1.15108e-04 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -10.578 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
6.41007e-05 -2.25212e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.585
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.083 17.168 58.893 50.830
Ｆナンバー 3.245 5.407 6.300 6.285
全画角 75.649 25.822 7.762 9.004
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.015 54.979 65.792 65.522
ＢＦ 5.593 5.597 5.601 5.597
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 9.193 20.456 19.485
Ｄ１０ 13.255 6.212 1.598 2.378
Ｄ１６ 3.296 13.406 17.565 17.491
Ｄ１８ 4.160 4.160 4.160 4.160
絞り径 2.306 2.306 2.306 2.306
入射瞳位置 11.700 32.120 109.109 97.896
射出瞳位置 -12.003 -150.773 236.494 245.574
前側主点位置 15.314 47.403 183.024 159.493
後側主点位置 -4.677 -16.758 -58.479 -45.233
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -116.070
Ｌ12 2 27.474
Ｌ21 4 -7.710
Ｌ22 6 -8.662
Ｌ23 7 17.500
Ｌ24 9 24.533
Ｌ31 12 7.564
Ｌ32 14 7.429
Ｌ33 15 -4.028
Ｌ41 17 19.926
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 37.042 4.700 -0.306 -3.153
Ｇ2 4 -5.985 7.521 1.170 -4.008
Ｇ3 11 9.669 5.630 -3.461 -4.967
Ｇ4 17 19.926 2.720 1.776 -0.001

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.226 -0.341 -0.953 -0.826
Ｇ3 -0.843 -1.889 -2.320 -2.312
Ｇ4 0.719 0.719 0.719 0.719
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：０.９９９
条件式（２）
ＳＦG4：０.９９９
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．３０７
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２９０
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０.８９１
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０.３１５
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０.０６０
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２９.８３
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−６.７５
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：４１.８
以下に、図１６〜図１８を用いて、実施例６に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の第３レンズ群を除く光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１〜５のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図１６は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１７は、図１６に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図１８は、図１６に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
まず、図１６を用いて、本実施例のズーム光学系の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。
本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ1、負の第２レンズ群Ｇ2、正の第３レンズ群Ｇ3、正の第４レンズ群Ｇ4が配置されている。また、第３レンズ群Ｇ3の物体側には、明るさ絞りＳが第３レンズ群Ｇ3と一体的に移動するように設けられている。なお、第４レンズ群Ｇ4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルタＬＦ、ＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つ撮像素子が配置されている。
第１レンズ群Ｇ1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ11と像側の面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ12とからなる正の接合レンズのみにより構成されている。
第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズＬ22と両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ23とからなる負の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズＬ24とにより構成されている。
第３レンズ群Ｇ3は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ31と、両凸レンズであるレンズＬ32と像側の面が非球面の両凹レンズであるレンズＬ33とからなる負の接合レンズとにより構成されている。
なお、第３レンズ群Ｇ3を構成する接合レンズは、最も像側の面のみが非球面となっている。そのため、第３レンズ群で発生するコマ収差や球面収差等を、この非球面で効果的に補正して小さく抑えることができる。
第４レンズ群Ｇ4は、両面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ41のみにより構成されている。
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 20.8145 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.5877 3.8000 1.59201 67.02 9.119
3（非球面） -225.6054 D3 8.850
4 69.9769 0.8000 1.88300 40.76 6.258
5 6.0251 3.0241 4.594
6（非球面） 863.6638 0.7000 1.74250 49.27 4.444
7（非球面） 6.6265 0.8451 1.63387 23.38 4.350
8（非球面） 15.2235 0.3000 4.345
9 11.6966 1.7900 1.92286 18.90 4.378
10 21.5616 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.310
12（非球面） 6.0023 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13（非球面） -13.8703 0.1400 2.353
14 7.1798 1.8800 1.49700 81.54 2.266
15 -8.1988 0.3900 1.61293 37.00 2.025
16（非球面） 3.9435 D16 1.850
17（非球面） 104006.0363 2.7200 1.53071 55.69 4.733
18（非球面） -10.9002 D18 4.907
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.273
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.222
22 ∞ 0.4100 4.190
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -225.605 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.62567e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 863.664 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.23855e-03 1.19059e-05 1.01518e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.627 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-2.20526e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 15.223 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.17262e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 6.002 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-5.17903e-04 -2.08079e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -13.870 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
1.94464e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
16 3.943 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
5.34119e-04 2.65221e-05 5.33697e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 104006.036 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-2.41581e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -10.900 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-5.48318e-05 -1.48866e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.559
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.164 58.787 50.691
Ｆナンバー 3.258 5.440 6.300 6.226
全画角 75.577 25.530 7.660 8.878
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.194 55.494 65.760 65.454
ＢＦ 5.988 5.332 5.350 5.499
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 9.415 20.551 19.652
Ｄ１０ 13.237 6.404 1.597 2.361
Ｄ１６ 3.160 13.833 17.752 17.433
Ｄ１８ 4.550 3.895 3.912 4.061
絞り径 2.310 2.310 2.310 2.310
入射瞳位置 11.454 32.426 108.965 98.582
射出瞳位置 -11.606 -151.781 307.214 386.524
前側主点位置 15.070 47.715 179.200 156.017
後側主点位置 -4.676 -16.754 -58.377 -45.193
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -98.586
Ｌ12 2 26.253
Ｌ21 4 -7.510
Ｌ22 6 -8.997
Ｌ23 7 17.832
Ｌ24 9 25.482
Ｌ31 12 7.545
Ｌ32 14 8.028
Ｌ33 15 -4.292
Ｌ41 17 20.537
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 36.738 4.700 -0.066 -2.938
Ｇ2 4 -6.040 7.459 1.050 -4.130
Ｇ3 11 9.895 5.630 -3.312 -4.960
Ｇ4 17 20.537 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.229 -0.349 -0.981 -0.856
Ｇ3 -0.854 -1.807 -2.206 -2.202
Ｇ4 0.708 0.740 0.739 0.732
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１.０００
条件式（２）
ＳＦG4：１.０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．３１３
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２９３
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０.８３５
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０.２９５
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０.１０９
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２５.８９
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−３.６６
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：２７.５
以下に、図１９〜図２１を用いて、実施例７に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１〜６のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図１９は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２０は、図１６に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２１は、図１６に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 19.8397 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.4175 3.8000 1.59201 67.02 9.126
3（非球面） -1225.7535 D3 8.850
4 105.5527 0.8000 1.88300 40.76 6.802
5 6.4409 3.1624 5.013
6（非球面） 5249.4851 0.7000 1.76802 49.24 4.893
7（非球面） 6.3406 0.8500 1.72151 29.23 4.725
8（非球面） 12.0206 0.3000 4.687
9 9.8776 1.7900 1.92286 18.90 4.798
10 21.6457 D10 4.700
11 （絞り） ∞ -0.1000 2.401
12（非球面） 5.9463 3.3200 1.59201 67.02 2.482
13（非球面） -16.1041 0.1400 2.395
14 6.7027 1.8800 1.49700 81.54 2.299
15 -8.0019 0.3900 1.61293 37.00 2.048
16 3.6794 D16 1.850
17（非球面） 116072.0079 2.7200 1.53071 55.69 4.755
18（非球面） -11.0105 D18 4.934
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.278
20 ∞ 0.5000 4.257
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.206
22 ∞ 0.3900 4.172
23 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -1225.754 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.21105e-06 -2.71619e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 5249.485 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-5.04493e-04 1.29174e-05 -2.29383e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.341 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-2.07755e-03 1.23964e-05 -4.35883e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 12.021 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-4.31903e-04 1.23964e-05 -4.35883e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
12 5.946 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-4.13390e-04 -1.55189e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 -16.104 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.77763e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
17 116072.008 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
-1.50949e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 -11.010 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-5.38393e-05 -2.22443e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.579
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.170 58.890 50.691
Ｆナンバー 3.206 5.505 6.300 6.226
全画角 75.610 25.781 7.681 8.904
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 45.589 55.703 65.728 65.498
ＢＦ 5.924 5.318 5.284 6.027
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 8.174 19.938 19.085
Ｄ１０ 15.568 7.186 1.780 2.437
Ｄ１６ 3.145 14.373 18.074 17.296
Ｄ１８ 4.506 3.900 3.866 4.609
絞り径 2.401 2.401 2.401 2.401
入射瞳位置 12.214 29.417 103.017 93.783
射出瞳位置 -11.340 -176.189 304.743 603.766
前側主点位置 15.802 44.963 173.488 148.970
後側主点位置 -4.696 -16.780 -58.500 -44.833
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -115.366
Ｌ12 2 27.396
Ｌ21 4 -7.798
Ｌ22 6 -8.266
Ｌ23 7 17.500
Ｌ24 9 18.348
Ｌ31 12 7.771
Ｌ32 14 7.664
Ｌ33 15 -4.061
Ｌ41 17 20.745
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 36.985 4.700 -0.317 -3.164
Ｇ2 4 -6.559 7.602 0.961 -4.368
Ｇ3 11 10.483 5.630 -3.928 -5.267
Ｇ4 17 20.745 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.252 -0.362 -1.031 -0.909
Ｇ3 -0.763 -1.725 -2.072 -2.132
Ｇ4 0.714 0.744 0.745 0.709
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１.０００
条件式（２）
ＳＦG4：１.０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．２８６
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２８５
条件式（６）
φG2n2／φG2n1：０.９４４
条件式（７）
｜φG2p2／φG2n1｜：０.４２５
条件式（８）
ｎｄG2n2−ｎｄG2p1：０.０４７
条件式（９）
νｄG2n2−νｄG2p1：２０．０１
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−１．２９
条件式（１１）
（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）：８３．６
以下に、図２２〜図２４を用いて、実施例８に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の第２レンズ群を除く光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例１〜６のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。
なお、図２２は、本実施例に係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）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２３は、図２２に示した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、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。図２４は、図２２に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
まず、図２２を用いて、本実施例のズーム光学系の第２レンズ群の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。
本実施例のズーム光学系の第２レンズ群Ｇ2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズであるレンズＬ21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズであるレンズＬ22と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズであるレンズＬ23と、物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズであるレンズＬ24とにより構成されている。
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。
数値データ８
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
0 （物面） ∞ ∞
1 19.8964 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5301 3.8000 1.59201 67.02 9.132
3（非球面） -1470.7525 D3 8.850
4 89.7363 0.8000 1.88300 40.76 6.683
5 6.4923 3.0472 4.950
6（非球面） 3533.2262 0.7000 1.77377 47.17 4.821
7（非球面） 6.4369 0.2000 4.733
8（非球面） 6.5171 0.8500 1.72151 29.23 4.744
9（非球面） 12.7331 0.3000 4.740
10 9.7949 1.7900 1.92286 18.90 4.860
11 18.3686 D11 4.700
12 （絞り） ∞ -0.1000 2.382
13（非球面） 5.9399 3.3200 1.59201 67.02 2.473
14（非球面） -16.8713 0.1400 2.387
15 6.5405 1.8800 1.49700 81.54 2.297
16 -8.4790 0.3900 1.61293 37.00 2.045
17 3.6221 D17 1.850
18（非球面） 126339.7743 2.7200 1.53071 55.69 4.743
19（非球面） -10.9935 D19 4.919
20 ∞ 0.3000 1.51633 64.14 4.272
21 ∞ 0.5000 4.252
22 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.201
23 ∞ 0.4100 4.167
24 （像面） ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
3 -1470.752 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
8.34805e-06 -2.36501e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
6 3533.226 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-1.21192e-04 -2.12253e-05 2.33239e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
7 6.437 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-1.79232e-03 -2.61352e-05 6.28232e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
8 6.517 0.000
非球面係数
Ａ4
-2.16063e-03
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
9 12.733 0.000
非球面係数
Ａ4
-4.97586e-04
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
13 5.940 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
-3.96232e-04 -1.62403e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
14 -16.871 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10 Ａ12
3.81327e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
18 126339.774 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6
1.00640e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
ｓ r ｋ
19 -10.993 0.000
非球面係数
Ａ4 Ａ6 Ａ8
-3.00176e-05 -2.64213e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.579
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.170 58.890 50.691
Ｆナンバー 3.251 5.452 6.300 6.226
全画角 75.619 25.700 7.698 8.920
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 45.787 56.159 65.731 65.507
ＢＦ 5.980 5.332 5.317 5.980
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
Ｄ３ 0.300 8.860 20.143 19.305
Ｄ１１ 15.630 7.390 1.796 2.493
Ｄ１７ 3.139 13.840 17.739 16.991
Ｄ１９ 4.542 3.894 3.879 4.542
絞り径 2.382 2.382 2.382 2.382
入射瞳位置 12.221 31.797 105.762 96.495
射出瞳位置 -11.311 -138.373 377.555 964.162
前側主点位置 15.811 46.916 173.968 150.060
後側主点位置 -4.676 -16.760 -58.480 -44.882
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
Ｌ11 1 -118.713
Ｌ12 2 27.638
Ｌ21 4 -7.962
Ｌ22 6 -8.335
Ｌ23 8 17.500
Ｌ24 10 20.668
Ｌ31 13 7.845
Ｌ32 15 7.751
Ｌ33 16 -4.091
Ｌ41 18 20.713
ズームレンズ群データ
群 始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
Ｇ1 1 37.077 4.700 -0.324 -3.170
Ｇ2 4 -6.568 7.687 0.953 -4.479
Ｇ3 12 10.549 5.630 -4.010 -5.305
Ｇ4 18 20.713 2.720 1.777 -0.000
群倍率
広角 中間 望遠 広角端の１０倍の
焦点距離となる位置
Ｇ1 0.000 0.000 0.000 0.000
Ｇ2 -0.252 -0.375 -1.052 -0.928
Ｇ3 -0.766 -1.664 -2.031 -2.079
Ｇ4 0.711 0.743 0.743 0.711
上記条件式に係るデータ
条件式（１）
ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）：１.０００
条件式（２）
ＳＦG4：１.０００
条件式（３）、（４）
ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i）：０．２８８
条件式（５）
ΔＤw-w10／Ｌt：０.２８８
条件式（１０）
ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t：−１．０６
なお、上記実施例１〜７においては、第２レンズ群Ｇ2の負の接合レンズを構成する正のメニスカスレンズであるレンズＬ23は、ガラス材料により形成されていても、樹脂材料により形成されていてもよい。
レンズＬ23をガラス材料とすれば、樹脂材料に比べて種類が非常に多く、負の接合レンズを構成する正レンズと負レンズの材料をより多くの組み合わせの中から選択することができ、より最適な光学性能を得ることができる。また、温度や湿度の変化に対して光学特性の変化が小さく、環境の変化による性能劣化が起こりにくい光学系を得ることができる。
一方、レンズＬ23を樹脂材料とすれば、負の接合レンズを構成する負のメニスカスレンズであるレンズＬ22の像側に、レンズＬ23を直接成形により形成することができる（このようなレンズは、複合型レンズと呼ばれる）。
このような直接成形は、一方のレンズ部分を他方のレンズ上に液状の樹脂を塗布又は吐出した後に硬化させて形成するものであるため、単独で接合レンズを作製する場合に比較して、中肉厚やフチ肉を非常に薄くすることができる。そのため、直接成形を用いて作製された接合レンズは、ほぼレンズ１枚の厚さ程度とすることができる。
したがって、レンズＬ23を樹脂材料により形成すれば、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において光学系の全長を短くすることができる。
また、樹脂材料は、ガラス材料に比較して軽く、また安価であるという利点もある。
なお、直接成形に用いる樹脂材料としては、エネルギー硬化型樹脂等を用いることが好ましい。エネルギー硬化型樹脂を用いれば、一方のレンズ上に樹脂を塗布又は吐出した後、金型で樹脂を押延し、エネルギーを与えるだけで容易に複合型レンズを作製することができる。
また、エネルギー硬化型樹脂には、熱硬化型や紫外線硬化型等、どのような種類のものを用いても良いが、特に、紫外線硬化型のものを用いることが好ましい。紫外線硬化型のエネルギー硬化型樹脂を用いれば、加熱することなく樹脂を硬化させることができるため、基材となるレンズにプラスチック等の熱耐久性の低い材料を使用することができる。また、成形装置も小型化できる。
また、上記各実施例においては、第４レンズ群Ｇ4を構成する両面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ41は、樹脂材料により形成されていることが好ましい。
一般に、最終レンズ群である第４レンズ群Ｇ4は、フォーカシング群とする場合が多く、そのような場合には、頻繁に移動させる必要がある。そして、そのようなフォーカシング群が軽量であると、モータも小型化することができ、消費電力も小さくできる。
そこで、第４レンズ群Ｇ4を構成するレンズＬ41は、ガラス材料に比較して軽い樹脂材料により形成されていることが好ましい。
さらに、上記各実施例においては、光学系をズーム光学系としているが、単焦点光学系として用いても構わない。
また、本実施形態のズーム光学系は、以下のように構成しても良い。
本実施形態のズーム光学系は、ゴースト・フレア等の有害光束をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。なお、フレア絞りの配置位置は、第１レンズ群の物体側，第１レンズ群と第２レンズ群との間，第２レンズ群と第３レンズ群との間，第３レンズ群と第４レンズ群との間，第４レンズ群と撮像面の間のいずれの位置でも良い。また、フレア絞りは、枠部材を用いて構成しても良いし、別の部材を用いて構成しても良い。さらに、フレア絞りは、光学部材に直接印刷で構成しても良いし、塗料や接着シール等を用いて構成しても良い。また、フレア絞りの形状は、円形，楕円形，矩形，多角形，関数曲線で囲まれる形等、いかなる形状でもかまわない。また、フレア絞りは、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットするようにしても良い。
また、本実施形態のズーム光学系を構成する各レンズに、反射防止コートを施し、ゴースト・フレアを軽減するようにしても良い。その場合、さらに、効果的にゴースト・フレアを軽減するためには、施す反射防止コートを、マルチコートとすることが望ましい。また、赤外カットコートを、ローパスフィルタにではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラス等に施しても良い。
なお、単体で使用されるレンズは、ゴースト・フレアの発生を防止するため、レンズの空気接触面に反射防止コートを施すことが一般的に行われている。一方、接合レンズは、接合に用いられる接着剤が高屈折率であれば、その接着剤により形成される相が単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率を持つ反射防止コートと同じ役割を果たすため、その接合面にあえてコートを施すことは少ない。しかし、接合レンズの接合面にも積極的に反射防止コートを施せば、さらにゴースト・フレアを軽減することができ、さらに良好な画像を得ることができるようになる。
特に、最近では、収差補正効果が高い高屈折率硝材が普及し、カメラ用光学系にも多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合には、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
このような接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平２−２７３０１号公報，特開２００１−３２４６７６号公報，特開２００５−９２１１５号公報，ＵＳＰ第７１１６４８２号明細書等に開示されている。使用するコート材としては、基材となるレンズの屈折率と接着剤の屈折率に応じて、比較的高屈折率なＴａ2Ｏ5，ＴｉＯ2，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2，ＨｆＯ2，ＣｅＯ2，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｙ2Ｏ3などのコート材、比較的低屈折率なＭｇＦ2，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3などのコート材等を適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。
また、当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層又はそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることにより、さらなる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロール等を行うことが可能となる。
また、本実施形態のズームレンズの場合には、ピント調節を行うためのフォーカシングを第４レンズ群で行うことが好ましいが、第１レンズ群，第２レンズ群，第３レンズ群のいずれのレンズ群で行っても良いし、複数のレンズ群で行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を移動させて行っても良いし、一部のレンズを移動させて行っても良い。
また、本実施形態のズーム光学系は、画像周辺部の明るさの低下を、ＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。
以上のような本実施形態によるズーム光学系は、ズーム光学系により形成された物体像をＣＣＤ等の撮像素子に結像させることによっ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。以下にその具体例を例示する。
図１９、図２０及び図２１は、本実施形態のズーム光学系を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図１９は、デジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図２０は同後方正面図であり、図２１はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視平面図である。ただし、図１９と図２１は、ズームレンズの非沈胴時を示したものである。
デジタルカメラ１０は、撮影用光路１２上に配置されたズーム光学系１１、ファインダー用光路１４上に配置されたファインダー光学系１３、シャッターボタン１５、フラッシュ発光部１６、液晶表示モニター１７、焦点距離変更ボタン１８、設定変更スイッチ１９等を備えている。また、ズームレンズ１１の沈胴時には、カバー２０がスライドし、ズームレンズ１１とファインダー光学系１３とを覆うように構成されている。
カバー２０を開きデジタルカメラ１０を撮影状態に設定すると、ズームレンズ１１は図１３に示す非沈胴状態になる。その状態でデジタルカメラ１０の上部に配置されたシャッターボタン１５を押圧すると、それに連動してズームレンズ１１、例えば実施例１に記載されているようなズーム光学系１１を通して撮影が行われる。物体像は、ズーム光学系１１，ローパスフィルタＬＦ，カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子の撮像面ＩＭ上に形成される。固体撮像素子としては、特に限定するものではないが、ＣＣＤやＣＭＯＳ等が挙げられる。この固体撮像素子の撮像面ＩＭ上に結像された物体像の画像情報は、処理手段２１を介して記録手段２２に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段２１によって取り出され、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１７に表示することもできる。なお、この記録手段２２は処理手段２１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的、磁気的に記録書込を行なうように構成してもよい。また、固体撮像素子に代え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１４上には、ファインダー用対物光学系２３が配置してある。ファインダー用対物光学系２３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、ズーム光学系１１に連動して焦点距離が変化する。このファインダー用対物光学系２３は、像正立部材である正立プリズム２４の視野枠２５上に物体像を形成する。そして、この正立プリズム２４の後方には、正立正像にされた像を観察者の眼球Ｅに導く接眼光学系２６が配置されている。なお、接眼光学系２６の射出側にはカバー部材２７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１０は、ズーム光学系１１が、高変倍比を有し小型であって、かつ、沈胴収納が可能であるので、良好な性能を確保すると共にデジタルカメラ１０の小型化を実現することができる。
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，Ｌ12，Ｌ21，Ｌ22，Ｌ23，Ｌ24，Ｌ31，Ｌ32，Ｌ33，Ｌ41 レンズ
Ｌｃ 光軸
Ｓ 明るさ絞り
ＬＦ ローパスフィルタ
ＣＧ カバーガラス
ＩＭ 撮像面
Ｅ 観察者の眼球
１０ デジタルカメラ
１１ ズーム光学系
１２ 撮影用光路
１３ ファインダー光学系
１４ ファインダー用光路
１５ シャッターボタン
１６ フラッシュ発光部
１７ 液晶表示モニター
１８ 焦点距離変更ボタン
１９ 設定変更スイッチ
２０ カバー
１９ カバー部材
２１ 処理手段
２２ 記録手段
２３ ファインダー用対物光学系
２４ 正立プリズム
２５ 視野枠
２６ 接眼光学系
２７ カバー部材

Claims (19)

  1. 複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、
    物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とが配置されており、
    前記第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、
    前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成され、
    以下の条件式（１）、（３）及び（４）を満足し、
    広角端における光学系全系の焦点距離をｆw、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆt、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆw×ｆt）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とするズーム光学系。
    ＳＦG4＝（ｒG4o＋ｒG4i）／（ｒG4o−ｒG4i）＞０ ・・・（１）
    ＳＦG1o-G4i＝（ｒG1o＋ｒG4i）／（ｒG1o−ｒG4i） ・・・（３）
    ０≦ＳＦG1o-G4i≦０．４ ・・・（４）
    ただし、ＳＦG4は前記第４レンズ群のシェイピングファクタ、ｒG4oは前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、ｒG4iは前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径、ＳＦG1o-G4iは前記第１レンズ群の最も物体側の面と前記第４レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、ｒG1oは前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径である。
  2. 複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、
    物体側から順に、正の第１レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群と、正の第４レンズ群とが配置されており、
    前記第１レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、
    前記第２レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカス単レンズと、両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカス単レンズとにより構成され、
    以下の条件式（１）、（３）及び（４）を満足し、
    広角端における光学系全系の焦点距離をｆ w 、望遠端における光学系全系の焦点距離をｆ t 、中間状態における光学系全系の焦点距離を√（ｆ w ×ｆ t ）としたとき、中間状態における第２レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とするズーム光学系。
    ＳＦ G4 ＝（ｒ G4o ＋ｒ G4i ）／（ｒ G4o −ｒ G4i ）＞０ ・・・（１）
    ＳＦ G1o-G4i ＝（ｒ G1o ＋ｒ G4i ）／（ｒ G1o −ｒ G4i ） ・・・（３）
    ０≦ＳＦ G1o-G4i ≦０．４ ・・・（４）
    ただし、ＳＦ G4 は前記第４レンズ群のシェイピングファクタ、ｒ G4o は前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、ｒ G4i は前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径、ＳＦ G1o-G4i は前記第１レンズ群の最も物体側の面と前記第４レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、ｒ G1o は前記第１レンズ群の最も物体側の面の曲率半径である。
  3. 第１レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム光学系。
    ただし、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味する。
  4. 前記第４レンズ群が、１つのレンズ成分のみからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム光学系。
    ただし、前記レンズ成分とは、単レンズ又は接合レンズを意味する。
  5. 前記第４レンズ群が、１枚の正の単レンズのみからなることを特徴とする請求項４に記載のズーム光学系。
  6. 前記第３レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム光学系。
  7. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズーム光学系。
    ０．２≦ΔＤw-w10／Ｌt≦０．３５ ・・・（５）
    ただし、ΔＤw-w10は広角端から広角端の焦点距離の１０倍以上の焦点距離となる状態までの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変動量、Ｌtは望遠端における光学系の全長である。
  8. 前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
    ０．１≦φG2n2／φG2n1≦１．０ ・・・（６）
    ただし、φG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
  9. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項８に記載のズーム光学系。
    ０．１５≦｜φG2p2／φG2n1｜≦０．４５ ・・・（７）
    ただし、φG2p2は前記第２レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第２レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
  10. 前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
    ０．０５≦ｎｄG2n2−ｎｄG2p1≦０．２ ・・・（８）
    ただし、ｎｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線における屈折率、ｎｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線における屈折率である。
  11. 前記第２レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
    ２０≦νｄG2n2−νｄG2p1≦５０ ・・・（９）
    ただし、νｄG2n2は前記第２レンズ群の接合レンズの負のレンズのｄ線におけるアッベ数、νｄG2p1は前記第２レンズ群の接合レンズの正のレンズのｄ線におけるアッベ数である。
  12. 以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
    −７．０≦ΔＶG2w-m／ΔＶG2m-t≦−１．２ ・・・（１０）
    ただし、ΔＶG2w-mは｜ＶG2m-ＶG2w｜で表され、ΔＶG2m-tは｜ＶG2t-ＶG2m｜で表され、ＶG2wは広角端における前記第２レンズ群の位置、ＶG2mは中間状態における前記第２レンズ群の位置、ＶG2tは望遠端における前記第２レンズ群の位置、であり、ΔＶG2w-mとΔＶG2m-tの符号は、前記第２レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
  13. 望遠端における前記第２レンズ群の位置が、広角端における前記第２レンズ群の位置よりも物体側にあることを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
  14. 前記第２レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  15. 前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  16. 光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第２レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることを特徴とする請求項１５に記載のズーム光学系。
  17. 以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１５に記載のズーム光学系。
    １０≦（ＡＳＰ22c×｜Δνｄ22｜）／（ＡＳＰ22o＋ＡＳＰ22i）≦９０
    ・・・（１１）
    ただし、ＡＳＰ22cは前記第２レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνｄ22は前記第２レンズ群の接合レンズを構成する２つのレンズのアッベ数の差、ＡＳＰ22oは前記第２レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ＡＳＰ22iは前記第２レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。
    なお、前記有効径は前記第２レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
  18. 前記第４レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
  19. 請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のズーム光学系を含むことを特徴とする電子撮像装置。
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