JP6021491B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えば電子スチルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のような固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置の小型化及び高機能化が進み、それに用いるズームレンズも小型かつ広画角であるものが求められている。
上記のような要求に応えるズームレンズとして、最も物体側に位置するレンズ群が負の屈折力を有する、ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズは前玉径を小さくすることが比較的容易であり、また光軸方向の小型化に有利である。
また固体撮像素子を有する撮像装置に用いられるズームレンズとしては、像側がテレセントリックであることが好ましい。撮像素子に入射する光線を、光軸に対して可能な限り平行にすることで、像面照度を均一にすることができるからである。こうした要求に応えるズームレンズとして、最も像側のレンズ群が正の屈折力を有するズームレンズが知られている。
ネガティブリード型であり、最も像側のレンズ群が正の屈折力を有するズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負、正、負、正の屈折力を有する４つのレンズ群より成る４群ズームレンズが知られている。（特許文献１、特許文献２）
特開２００９−０５８８７３号公報 特開２０１０−１８１７８７号公報
一般に高ズーム比を有しつつ、小型のズームレンズを得るためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）を強めつつ、レンズ枚数を削減すればよい。しかし、こうしたズームレンズはズーミングに伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ることが難しくなる。
一般にネガティブリード型のズームレンズは広画角化に有利である。ネガティブリード型のズームレンズとして、特許文献１では３５ｍｍ銀塩カメラでの換算焦点距離で３５．０ｍｍ、ズーム比３程度のズームレンズが開示されている。また特許文献２では、３５ｍｍ銀塩カメラでの換算焦点距離で２５．５ｍｍ、ズーム比６．７程度のズームレンズが開示されている。しかし、これらのズームレンズでは、広画角で、小型かつ高ズーム比という要求を同時に満足できていない。
ネガティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比かつ小型であり、良好な光学性能を得るためには、各レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要である。特に第３レンズ群及び第４レンズ群の屈折力や、各レンズ群の光軸上の厚さの和を適切に設定することが重要である。
本発明は、高ズーム比かつ広画角で、全ズーム範囲において高い光学性能を有し、さらに光軸方向に小型化されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズであって、広角端に比べて望遠端において、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さくなり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が大きくなり、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きくなるように、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、各レンズ群の光軸上の厚さの和をＴｓｕｍ、前記第１レンズ群を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの屈折率をＮｄ１ｍａｘとしたとき、
６．５０ ＜ ｜ｆ３｜／ｆｗ ＜ ３５．００
０．７８ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ５．００
０．３０ ＜ Ｔｓｕｍ／ｆｔ ＜ ０．７３
１．９８ ＜ Ｎｄ１ｍａｘ
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比かつ広画角で、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、光軸方向に小型化されたズームレンズが得られる。
実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例７のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成る。広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有する。
具体的には、広角端に比べ望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さくなり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔、及び第３レンズ群と第４レンズ群の間隔は大きくなる。またズーミングに際して各レンズ群が移動している。第１レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、また第２レンズ群は物体側へ移動している。第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動している。
図１は実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比４．７４、開口比２．６０〜６．０６程度のズームレンズである。図３は実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４．９９、開口比２．８８〜６．０６程度のズームレンズである。
図５は実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比５．２８、開口比２．８８〜６．０６程度のズームレンズである。図７は実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比５．６５、開口比２．８８〜６．０８程度のズームレンズである。
図９は実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比６．１２、開口比２．８８〜６．０８程度のズームレンズである。図１１は実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例６はズーム比６．６４、開口比２．８８〜６．０８程度のズームレンズである。
図１３は実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例７のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例７はズーム比５．６９、開口比２．８８〜６．０８程度のズームレンズである。
図１５は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮像レンズ系である。なお各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系としても用いることができる。レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。またレンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とするとＬｉは第ｉレンズ群を示す。
各実施例のズームレンズは物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４から構成されている。各実施例のズームレンズは４つのレンズ群から成るネガティブリード型の４群ズームレンズである。
各実施例において、ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に配置されている。この開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定とすることも、変化させることもできる。開口絞りＳＰの径を変化させることで、広角端において大きく発生する軸外光束による上線コマフレアを最大限カットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。
ＦＳは開口径固定のメカ絞り（フレアーカット絞り）であり、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に設置されている。メカ絞りＦＳは光学性能を劣化させる光線をカットすることができる。このメカ絞りＦＳの径を、望遠端での軸上光線を遮ることのない最大限の大きさに設定することにより、全ズーム領域で軸外光線の上線コマフレアを最大限にカットすることができる。
また、Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。レンズ断面図中の矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。
球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーである。また実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）を示している。非点収差図において実線はｄ線におけるサジタル像面、点線はメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図において２点鎖線はｇ線である。ωは撮像半画角である。なお以下の各実施例において広角端と望遠端はそれぞれ、機構上の制約の下、変倍用のレンズ群が光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときの各ズーム位置をいう。
各実施例では、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が変倍機能を有する。正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３をテレフォト配置とすることで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔を短縮し、小型化を図っている。一般にネガティブリード型のズームレンズは、高ズーム比を実現することでレンズ全長が大きくなりやすいが、テレフォト配置とすることで高ズーム比と小型化の両立を図っている。また第３レンズ群Ｌ３はズーミング時に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を広げるように、第２レンズ群Ｌ２と異なる軌跡で移動する。さらに第３レンズ群Ｌ３の屈折力を適切に設定することで第３レンズ群Ｌ３の変倍負担が増加し、第２レンズ群Ｌ２の変倍負担が減少し、第２レンズ群Ｌ２のズーミングにおける光軸上の移動量が減少する。これによって望遠端におけるレンズ全長を短縮しつつ、高ズーム比が達成される。
また各実施例において、第３レンズ群Ｌ３を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズの結像位置を光軸に対して垂直方向に変化させてもよい。これによりズームレンズが振動した際に、撮影画像のブレを補正することができる。なお第２レンズ群Ｌ２の全部または一部を、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。
さらに各実施例において、フォーカシングはレンズの枚数が少ない第４レンズ群Ｌ４で行うのが良い。これによりレンズ鏡筒の構成が小型化される。
望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う場合には、レンズ断面図中の矢印４ｃに示すように、最も像側に位置するレンズ群を前方に繰り出すことによって行っている。曲線４ａは、無限遠物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。曲線４ｂは近距離物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。
各実施例において広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、各レンズ群の光軸上の厚さの和（各レンズ群のレンズ構成長の和）をＴｓｕｍとする。ここでレンズ群の光軸上の厚さは、各レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離である。このとき各実施例は、
６．５０ ＜ ｜ｆ３｜／ｆｗ ＜ ３５．００ ・・・（１）
０．７８ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ５．００ ・・・（２）
０．３０ ＜ Ｔｓｕｍ／ｆｔ ＜ ０．７３ ・・・（３）
なる条件式を満足している。
条件式（１）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３と広角端における全系の焦点距離ｆｗとの比を規定したものである。条件式（１）の上限値を超えて第３レンズ群の焦点距離ｆ３の絶対値｜ｆ３｜が大きくなると、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３で構成するテレフォト配置が弱まり、レンズ全長を短縮する効果が小さくなるため、好ましくない。また条件式（１）の下限値を超えて第３レンズ群の焦点距離ｆ３の絶対値｜ｆ３｜が小さくなると、ズーミングに伴う収差変動が大きくなり、良好な光学性能を得ることができないため、好ましくない。
条件式（２）は第４レンズ群Ｌ４の屈折力を規定した式である。条件式（２）の上限値を超えて第４レンズ群の屈折力が弱くなると収差補正上は有利だが、所望のズーム比を実現するためには第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、光学系が大型化してしまうため、好ましくない。また条件式（２）の下限値を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなると、変倍時における第４レンズ群Ｌ４の移動量を少なくすることができるが、望遠端における倍率色収差が大きくなり良好な光学性能を得ることができないため、好ましくない。
条件式（３）は各レンズ群の光軸上での厚さの和Ｔｓｕｍと望遠端における全系の焦点距離ｆｔとの比を規定したものである。条件式（３）の上限値を超えて各レンズ群の光軸上の厚さの和Ｔｓｕｍが大きくなると、小型化を達成できない。条件式（３）の下限値を超えて焦点距離ｆｔが大きくなると、各レンズ群において収差補正を十分に行うことができず、特に望遠端における軸上色収差が大きくなり、良好な光学性能を達成することができない。
各実施例では上記の如く、条件式（１）、（２）、（３）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより広画角かつ高ズーム比で、さらに全ズーム範囲で軸上色収差、倍率色収差等の諸収差を十分に補正し、光軸方向に小型化されたズームレンズが得られる。なお各実施例において、好ましくは条件式（１）、（２）、（３）の数値範囲を次のようにするのがよい。
７．００ ＜ ｜ｆ３｜／ｆｗ ＜ ２０．０ ・・・（１ａ）
０．８０ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ４．００ ・・・（２ａ）
０．３２ ＜ Ｔｓｕｍ／ｆｔ ＜ ０．７２ ・・・（３ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１）、（２）、（３）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
７．５０ ＜ ｜ｆ３｜／ｆｗ ＜ １５．００ ・・・（１ｂ）
０．８２ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．００ ・・・（２ｂ）
０．３４ ＜ Ｔｓｕｍ／ｆｔ ＜ ０．７０ ・・・（３ｂ）
さらに各実施例において、次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。ここで広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群の移動量をＭ２、第４レンズ群の移動量をＭ４、第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの屈折率をＮｄ１ｍａｘとする。また第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの焦点距離をｆＮｄ１ｍａｘとする。さらに第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第２レンズ群Ｌ２の広角端における横倍率をβ２ｗ、第２レンズ群Ｌ２の望遠端における横倍率をβ２ｔとする。ここで移動量とは、広角端と望遠端における各レンズ群の光軸上での位置の差であり、移動量の符号は広角端に比べて望遠端で像側に位置するときを正とする。
このとき
−０．１５０ ＜ Ｍ４／Ｍ２ ＜ −０．０１０ ・・・（４）
１．９８ ＜ Ｎｄ１ｍａｘ ・・・（５）
１．５０ ＜ ｆＮｄ１ｍａｘ／｜ｆ１｜ ＜ ５．００ ・・・（６）
０．５０ ＜｜ｆ１｜／ｆ２ ＜ １．２０ ・・・（７）
０．３０ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｔ ＜ ０．７０ ・・・（８）
３．５０ ＜ β２ｔ／β２ｗ ＜ ６．００ ・・・（９）
なる条件式のうち１つ以上を満足するのがよい。
条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の移動量Ｍ２と第４レンズ群Ｌ４の光軸方向の移動量Ｍ４の比を規定したものである。条件式（４）の上限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４が小さくなると、第４レンズ群Ｌ４を広角端において第３レンズ群Ｌ３近傍に配置するのが難しくなる。その結果、所望の光学性能を得るためにレンズ枚数を増やす必要があるため、好ましくない。また条件式（４）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４が大きくなると、レンズ全長の増大を招くため、好ましくない。
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの屈折率を規定したものである。条件式（５）の下限値を超えて屈折率が小さくなると、レンズ面の曲率半径が小さくなり、広角端での像面湾曲、望遠端での球面収差が大きくなる。また、正レンズ成分のコバ厚みを確保しにくくなり光軸上の厚みが大きくなるので、第１レンズ群Ｌ１の大型化を招き、撮像装置の小型化を達成できなくなるため、好ましくない。
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１を構成する正レンズのうちｄ線における屈折率が最も高い正レンズの焦点距離と、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１との比を規定したものである。条件式（６）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値｜ｆ１｜が小さくなると、上記正レンズの屈折力が弱くなり過ぎ、収差を補正するには第１レンズ群Ｌ１内の光路長を長くする必要が生じる。結果として、第１レンズ群Ｌ１の肉厚が厚くなり、レンズ全長が増大してしまうため、好ましくない。条件式（６）の下限値を超えて上記正レンズの屈折力が強くなると、第１レンズ群Ｌ１における球面収差、コマ収差、非点収差が補正過剰となり、ズーミング時の収差の変動が大きくなって、良好な光学性能を得ることができない。
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２の比を規定するものである。条件式（７）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値｜ｆ１｜が大きくなると、ズーミングに伴う像面変動を補正するために第１レンズ群Ｌ１の移動量を増やす必要があり、レンズ全長の増大を招いてしまう。また条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値｜ｆ１｜が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の小型化、広画角化には有利であるが、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎ、特にコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。
条件式（８）は望遠端における全系の焦点距離ｆｔと第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１との比を規定したものである。条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値｜ｆ１｜が大きくなると、ズーミング時の第１レンズ群Ｌ１の移動距離が長くなり、レンズ全長が大型化し、撮像装置の小型化を達成することができなくなる。条件式（８）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値｜ｆ１｜が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１内における負のペッツバール和が大きくなり、像面湾曲が増大し、これを補正するのが困難になってくる。
条件式（９）はズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の横倍率の変化を規定したものである。条件式（９）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の横倍率の変化が大きくなると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を一定としたときに、第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大するため、レンズ全長が増大してしまう。また第２レンズ群Ｌ２の移動量を一定としたときには、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過度に強まるため、特に望遠端において球面収差およびコマ収差の補正が困難になる。条件式（９）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の横倍率の変化が小さくなると、所望のズーム比を得るために第３レンズ群Ｌ３の横倍率を大きくする必要がある。そのため第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長が増大してしまう。
なお、好ましくは条件式（４）〜条件式（９）の数値範囲を次の如く設定するのがよい。
−０．１００ ＜ Ｍ４／Ｍ２ ＜ −０．０１５ ・・・（４ａ）
１．９８ ＜ Ｎｄ１ｍａｘ ＜ ２．４０ ・・・（５ａ）
１．６０ ＜ ｆＮｄ１ｍａｘ／｜ｆ１｜ ＜ ３．５０ ・・・（６ａ）
０．８５ ＜｜ｆ１｜／ｆ２ ＜ １．１０ ・・・（７ａ）
０．３２ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｔ ＜ ０．６５ ・・・（８ａ）
３．７０ ＜ β２ｔ／β２ｗ ＜ ５．７０ ・・・（９ａ）
また、さらに好ましくは条件式（４）〜条件式（９）の数値範囲を次の如く設定すると、各条件式がもたらす効果を最大限に得られる。
−０．０８０ ＜ Ｍ４／Ｍ２ ＜ −０．０２０ ・・・（４ｂ）
１．９８ ＜ Ｎｄ１ｍａｘ ＜ ２．３５ ・・・（５ｂ）
１．７０ ＜ ｆＮｄ１ｍａｘ／｜ｆ１｜ ＜ ３．００ ・・・（６ｂ）
０．９０ ＜｜ｆ１｜／ｆ２ ＜ １．０５ ・・・（７ｂ）
０．３５ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｔ ＜ ０．６０ ・・・（８ｂ）
３．８０ ＜ β２ｔ／β２ｗ ＜ ５．５０ ・・・（９ｂ）
各実施例では以上のように各要素を構成することにより、広画角かつ高ズーム比で、さらに全ズーム範囲で軸上色収差、倍率色収差等の諸収差を十分に補正した、小型のズームレンズが得られる。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。
次に各実施例のレンズ構成に関して説明する。各実施例のズームレンズにおいて、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は負レンズ１枚と正レンズ１枚の２枚で構成されている。第２レンズ群Ｌ２は正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズの４枚で構成されている。第３レンズ群Ｌ３は負レンズ１枚で構成されている。第４レンズ群Ｌ４は正レンズ１枚で構成されている。以上のように各レンズ群を構成することにより、レンズ枚数の削減を図り、小型で、高い光学性能を有したズームレンズが得られる。
本発明の実施例１〜７にそれぞれ対応する数値実施例１〜７を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。
またｋを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数、面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとするとき、非球面形状は
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８＋Ａ１０ｈ１０
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。数値実施例において最も像側の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。ＳＰは開口絞り（あるいは虹彩絞り）、Ｇは水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックである。ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の感光面が位置する像面である。各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。
［数値実施例１］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -7342.774 0.70 1.85135 40.1 13.99
2* 4.701 2.38 10.83
3 9.817 1.61 2.00272 19.3 11.19
4 20.577 (可変) 10.89
5 ∞ -0.30 4.59
6* 6.018 1.33 1.83441 37.3 4.64
7* -535.355 0.20 4.47
8 8.036 0.98 1.48749 70.2 4.30
9 22.798 0.40 1.92286 20.9 3.98
10 4.649 1.01 3.73
11 -47.756 1.13 1.49700 81.6 3.79
12 -6.296 0.50 3.87
13(絞り) ∞ (可変) 3.73
14 18.641 0.70 1.55332 71.7 5.32
15* 9.415 (可変) 5.42
16 33.595 1.58 1.69350 53.2 8.71
17* -17.415 (可変) 8.80
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.37 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.66164e+008 A 4=-1.38925e-004 A 6= 2.20083e-006 A 8=-2.71709e-008 A10= 1.29429e-010

第2面
K =-1.62092e+000 A 4= 8.27763e-004 A 6=-1.18601e-005 A 8= 2.09054e-007 A10=-3.07898e-009

第6面
K =-2.31028e-001 A 4=-2.08573e-004 A 6=-1.22490e-005 A 8= 1.34271e-006 A10=-2.61622e-007

第7面
K = 4.12069e+004 A 4= 4.93781e-004 A 6=-4.15150e-006 A 8=-1.66184e-006 A10= 5.90758e-008

第15面
K = 1.81266e-001 A 4=-1.34082e-005 A 6=-4.33900e-006 A 8=-8.67249e-008 A10= 2.39791e-008

第17面
K =-2.35402e+000 A 4= 2.14005e-004 A 6=-9.57932e-006 A 8= 2.40838e-007 A10=-7.78100e-010

各種データ
ズーム比 4.74
広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 10.50 17.48
Fナンバー 2.60 4.14 6.06
画角 41.81 20.25 12.50
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.54 30.82 36.51
BF 4.48 4.84 4.02

d 4 16.65 3.12 1.00
d13 1.16 7.31 8.99
d15 1.75 3.07 10.01
d17 3.58 3.93 3.11

入射瞳位置 6.58 5.33 5.00
射出瞳位置 -9.48 -28.99 254.34
前側主点位置 8.88 12.07 23.68
後側主点位置 -3.32 -10.13 -17.11

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.42 4.69 -0.54 -4.33
2 6 9.29 5.55 -0.07 -4.35
3 14 -35.33 0.70 0.94 0.47
4 16 16.75 1.58 0.62 -0.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.52
2 3 17.42
3 6 7.14
4 8 24.92
5 9 -6.39
6 11 14.46
7 15 -35.33
8 17 16.75
［数値実施例２］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 7807.084 0.70 1.85135 40.1 14.05
2* 4.673 2.37 10.93
3 10.081 1.72 2.00272 19.3 11.29
4 21.746 (可変) 10.96
5 ∞ -0.30 5.14
6* 6.040 1.37 1.83441 37.3 5.34
7* -392.818 0.20 5.26
8 8.660 1.10 1.49700 81.5 5.18
9 28.543 0.40 1.92286 20.9 4.94
10 4.683 1.15 4.69
11 -39.858 0.94 1.58313 59.4 4.95
12* -6.785 0.50 5.16
13(絞り) ∞ (可変) 5.35
14 19.510 0.70 1.55332 71.7 6.74
15* 10.124 (可変) 6.74
16 25.156 1.58 1.58313 59.4 8.64
17* -17.162 (可変) 8.71
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.37 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 7.24930e+005 A 4=-1.88665e-004 A 6= 2.73911e-006 A 8=-2.53090e-008 A10= 9.06436e-011

第2面
K =-1.67520e+000 A 4= 8.08558e-004 A 6=-1.57124e-005 A 8= 3.07847e-007 A10=-3.32322e-009

第6面
K =-1.74492e-001 A 4=-2.32209e-004 A 6=-8.18348e-006 A 8= 2.12952e-006 A10=-2.04114e-007

第7面
K = 1.08410e+004 A 4= 5.10371e-004 A 6=-1.13661e-005 A 8= 3.35957e-006 A10=-3.27356e-007

第12面
K = 2.51329e-003 A 4=-1.62065e-004 A 6= 1.08181e-005 A 8=-6.69360e-006 A10= 6.63731e-007

第15面
K = 6.55680e-001 A 4=-1.52420e-004 A 6= 1.25338e-005 A 8=-1.70536e-006 A10= 8.11329e-008

第17面
K = 9.38925e-001 A 4= 4.12324e-004 A 6=-1.82379e-005 A 8= 6.72135e-007 A10=-9.42781e-009

各種データ
ズーム比 4.99

広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 10.90 18.40
Fナンバー 2.88 4.47 6.06
画角 41.83 19.57 11.89
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 37.17 31.90 38.12
BF 4.39 4.62 4.00

d 4 17.04 3.27 1.00
d13 1.13 7.25 9.35
d15 1.91 4.06 11.07
d17 3.49 3.71 3.10

入射瞳位置 6.58 5.38 5.04
射出瞳位置 -9.58 -33.25 211.41
前側主点位置 8.90 12.74 25.05
後側主点位置 -3.31 -10.53 -18.03

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.32 4.79 -0.52 -4.34
2 6 9.42 5.66 -0.09 -4.47
3 14 -39.07 0.70 0.96 0.50
4 16 17.74 1.58 0.60 -0.41

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.49
2 3 17.45
3 6 7.14
4 8 24.56
5 9 -6.12
6 11 13.88
7 14 -39.07
8 16 17.74
［数値実施例３］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -349.186 0.70 1.85135 40.1 13.91
2* 4.610 2.20 10.85
3 9.940 1.65 2.00272 19.3 11.19
4 22.506 (可変) 10.91
5 ∞ -0.30 5.45
6* 6.052 1.32 1.83441 37.3 5.72
7* -459.909 0.20 5.65
8 8.648 1.10 1.49700 81.5 5.53
9 26.607 0.40 1.92286 20.9 5.26
10 4.759 1.23 4.96
11 -50.367 1.00 1.55332 71.7 5.24
12* -6.834 0.50 5.44
13 (絞り) ∞ (可変) 5.62
14 22.181 0.70 1.55332 71.7 7.10
15* 10.223 (可変) 7.09
16 22.546 1.58 1.58313 59.4 9.00
17* -16.900 (可変) 9.03
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.37 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 1.82917e+003 A 4=-1.74088e-004 A 6= 2.86070e-006 A 8=-3.25948e-008 A10= 1.94661e-010

第2面
K =-1.72657e+000 A 4= 8.86009e-004 A 6=-1.68380e-005 A 8= 2.55783e-007 A10=-2.13899e-009

第6面
K =-2.60020e-001 A 4=-1.95054e-004 A 6=-1.11712e-005 A 8= 3.00629e-006 A10=-2.40089e-007

第7面
K =-1.14375e+003 A 4= 4.08192e-004 A 6=-4.09463e-006 A 8= 2.16565e-006 A10=-2.42695e-007

第12面
K =-2.77497e-001 A 4=-1.06955e-004 A 6=-1.56331e-005 A 8= 2.86732e-007 A10= 1.45090e-007

第15面
K = 1.58372e+000 A 4=-2.52075e-004 A 6= 8.16426e-006 A 8=-1.54820e-006 A10= 6.99933e-008

第17面
K = 2.47041e+000 A 4= 4.39509e-004 A 6=-1.64707e-005 A 8= 6.58136e-007 A10=-1.05048e-008

各種データ
ズーム比 5.28

広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 11.58 19.50
Fナンバー 2.88 4.47 6.06
画角 41.81 18.50 11.24
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.72 32.09 39.88
BF 4.48 5.03 4.00

d 4 16.75 2.73 1.14
d13 1.08 8.55 8.85
d15 1.86 3.22 13.34
d17 3.58 4.13 3.10

入射瞳位置 6.49 5.27 5.04
射出瞳位置 -9.58 -35.43 78.36
前側主点位置 8.81 13.10 29.42
後側主点位置 -3.32 -11.20 -19.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.14 4.54 -0.50 -4.11
2 6 9.37 5.75 0.02 -4.54
3 14 -35.00 0.70 0.85 0.39
4 16 16.81 1.58 0.58 -0.43

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.34
2 3 16.66
3 6 7.17
4 8 25.27
5 9 -6.34
6 11 14.17
7 14 -35.00
8 16 16.81
［数値実施例４］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 1153.289 0.70 1.85135 40.1 13.87
2* 4.688 2.44 10.73
3 10.163 1.40 2.14352 17.8 10.99
4 18.231 (可変) 10.68
5 ∞ -0.30 5.36
6* 6.745 1.82 1.83441 37.3 5.45
7* -631.314 0.20 5.24
8 7.195 0.89 1.49700 81.5 5.06
9 25.253 0.40 1.92286 20.9 4.83
10 4.940 1.02 4.51
11 -26.424 0.91 1.55332 71.7 4.59
12* -6.003 0.50 4.69
13(絞り) ∞ (可変) 4.50
14 31.422 0.70 1.48749 70.2 5.37
15 11.445 (可変) 5.38
16 19.056 1.58 1.58313 59.4 8.64
17* -27.458 (可変) 8.62
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.15 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.08496e+004 A 4=-1.36872e-004 A 6= 3.58016e-006 A 8=-5.57912e-008 A10= 2.37919e-010

第2面
K =-1.74447e+000 A 4= 9.63363e-004 A 6=-1.28242e-005 A 8= 3.11214e-007 A10=-6.95945e-009

第6面
K =-2.52276e-001 A 4=-2.24130e-004 A 6=-1.53251e-005 A 8= 1.94828e-006 A10=-2.43788e-007

第7面
K = 2.62215e+004 A 4= 4.53235e-004 A 6=-6.79749e-006 A 8= 9.66736e-007 A10=-2.65055e-007

第12面
K = 1.26999e-001 A 4=-9.26091e-005 A 6=-3.15778e-005 A 8= 1.44876e-006 A10=-1.26044e-007

第17面
K = 1.24912e+001 A 4= 3.41144e-004 A 6=-1.25519e-005 A 8= 6.48852e-007 A10=-1.20994e-008

各種データ
ズーム比 5.65

広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 12.04 20.85
Fナンバー 2.88 4.48 6.08
画角 41.81 17.84 10.53
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.81 32.16 40.01
BF 4.90 5.13 3.78

d 4 16.64 2.37 0.60
d13 0.87 8.92 10.26
d15 1.89 3.22 12.85
d17 4.22 4.45 3.10

入射瞳位置 6.44 5.09 4.80
射出瞳位置 -9.73 -30.98 210.11
前側主点位置 8.76 12.48 27.72
後側主点位置 -3.54 -11.89 -20.70

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.11 4.54 -0.46 -4.13
2 6 9.30 5.74 0.19 -4.16
3 14 -37.36 0.70 0.75 0.27
4 16 19.53 1.58 0.41 -0.60

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.53
2 3 18.38
3 6 8.01
4 8 19.92
5 9 -6.72
6 11 13.82
7 14 -37.36
8 16 19.53
［数値実施例５］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -1009.011 0.70 1.85135 40.1 13.47
2* 4.613 2.28 10.59
3 10.086 1.40 2.14352 17.8 10.86
4 18.318 (可変) 10.55
5 ∞ -0.30 5.77
6* 6.727 1.82 1.83441 37.3 5.92
7* -598.304 0.20 5.72
8 7.165 0.89 1.49700 81.5 5.51
9 24.074 0.40 1.92286 20.9 5.29
10 4.957 1.13 4.92
11 -26.844 0.96 1.55332 71.7 5.01
12* -5.990 0.50 5.12
13(絞り) ∞ (可変) 4.90
14 33.937 0.70 1.48749 70.2 5.55
15 11.087 (可変) 5.53
16 19.516 1.58 1.58313 59.4 8.63
17* -28.181 (可変) 8.62
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.15 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.08496e+004 A 4=-1.48263e-004 A 6= 3.38776e-006 A 8=-5.78204e-008 A10= 3.03175e-010

第2面
K =-1.72158e+000 A 4= 9.21392e-004 A 6=-1.50267e-005 A 8= 3.16069e-007 A10=-7.24765e-009

第6面
K =-2.63330e-001 A 4=-2.31390e-004 A 6=-1.43472e-005 A 8= 1.90977e-006 A10=-2.43012e-007

第7面
K = 2.62215e+004 A 4= 4.46263e-004 A 6=-6.27347e-006 A 8= 1.18370e-006 A10=-2.65060e-007

第12面
K = 1.03660e-001 A 4=-1.00949e-004 A 6=-2.14546e-005 A 8= 4.67602e-007 A10=-1.22743e-007

第17面
K = 1.28187e+001 A 4= 3.17859e-004 A 6=-1.23295e-005 A 8= 6.23264e-007 A10=-1.10328e-008

各種データ
ズーム比 6.12

広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 12.68 22.60
Fナンバー 2.88 4.48 6.08
画角 41.80 16.99 9.73
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.66 32.85 41.47
BF 4.98 5.18 3.76

d 4 16.49 2.30 0.54
d13 0.85 9.43 11.78
d15 1.81 3.42 12.87
d17 4.31 4.50 3.08

入射瞳位置 6.34 5.07 4.80
射出瞳位置 -9.64 -32.19 199.98
前側主点位置 8.64 12.78 29.95
後側主点位置 -3.54 -12.53 -22.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -8.78 4.38 -0.38 -3.85
2 6 9.20 5.90 0.35 -4.24
3 14 -34.12 0.70 0.71 0.23
4 16 20.02 1.58 0.41 -0.60

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.39
2 3 18.00
3 6 7.98
4 8 20.17
5 9 -6.83
6 11 13.71
7 14 -34.12
8 16 20.02
［数値実施例６］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -1015.039 0.70 1.85135 40.1 13.59
2* 4.629 1.92 11.02
3 9.889 1.40 2.14352 17.8 11.26
4 18.478 (可変) 11.00
5 ∞ -0.30 5.98
6* 6.700 1.82 1.83441 37.3 6.16
7* -626.225 0.20 5.99
8 7.125 0.89 1.49700 81.5 5.77
9 22.737 0.40 1.92286 20.9 5.55
10 4.980 1.20 5.15
11 -27.503 1.06 1.55332 71.7 5.25
12* -5.989 0.50 5.39
13(絞り) ∞ (可変) 5.14
14 39.108 0.70 1.48749 70.2 5.60
15 10.540 (可変) 5.58
16 20.962 1.58 1.58313 59.4 8.42
17* -32.147 (可変) 8.42
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.15 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.08496e+004 A 4=-2.05393e-004 A 6= 4.17290e-006 A 8=-5.54194e-008 A10= 4.67122e-011

第2面
K =-1.68876e+000 A 4= 8.09243e-004 A 6=-1.63884e-005 A 8= 3.25982e-007 A10=-6.99092e-009

第6面
K =-2.78645e-001 A 4=-2.45568e-004 A 6=-1.28484e-005 A 8= 1.89186e-006 A10=-2.43697e-007

第7面
K = 2.62215e+004 A 4= 4.44292e-004 A 6=-7.14736e-006 A 8= 1.35959e-006 A10=-2.64464e-007

第12面
K = 1.06035e-001 A 4=-1.55777e-004 A 6=-1.73352e-005 A 8= 2.91267e-007 A10=-1.21241e-007

第17面
K = 1.25668e+001 A 4= 3.01186e-004 A 6=-1.29691e-005 A 8= 5.37167e-007 A10=-8.76865e-009

各種データ
ズーム比 6.64

広角 中間 望遠
焦点距離 3.69 13.50 24.50
Fナンバー 2.88 4.48 6.08
画角 41.81 16.01 8.99
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 37.54 32.70 41.29
BF 4.97 5.19 3.77

d 4 17.73 2.43 0.55
d13 0.83 9.61 13.02
d15 1.68 3.13 11.61
d17 4.29 4.52 3.09

入射瞳位置 6.56 5.23 4.94
射出瞳位置 -9.32 -27.61 -593.32
前側主点位置 8.81 12.17 28.43
後側主点位置 -3.54 -13.35 -24.35

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -8.84 4.02 -0.26 -3.30
2 6 9.07 6.07 0.52 -4.32
3 14 -29.84 0.70 0.65 0.18
4 16 22.00 1.58 0.40 -0.61

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.41
2 3 17.12
3 6 7.95
4 8 20.49
5 9 -6.99
6 11 13.60
7 14 -29.84
8 16 22.00
［数値実施例７］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 1410.574 0.70 1.85135 40.1 15.18
2* 4.550 2.47 11.58
3 10.222 1.40 2.14352 17.8 11.79
4 18.280 (可変) 11.53
5 ∞ -0.30 4.89
6* 6.747 1.82 1.83441 37.3 4.94
7* -742.861 0.20 4.75
8 7.177 0.89 1.49700 81.5 4.61
9 24.357 0.40 1.92286 20.9 4.38
10 4.941 1.02 4.13
11 -27.497 1.04 1.55332 71.7 4.22
12* -5.890 0.50 4.35
13(絞り) ∞ (可変) 4.18
14 25.480 0.70 1.48749 70.2 5.30
15 11.353 (可変) 5.31
16 19.674 1.58 1.58313 59.4 8.70
17* -24.556 (可変) 8.70
18 ∞ 0.80 1.51633 64.1 10.00
19 ∞ 0.30 10.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.70449e+004 A 4=-1.29136e-004 A 6= 3.58661e-006 A 8=-5.50118e-008 A10= 2.35504e-010

第2面
K =-1.73888e+000 A 4= 9.66331e-004 A 6=-1.23088e-005 A 8= 3.04529e-007 A10=-6.98689e-009

第6面
K =-3.07844e-001 A 4=-2.47442e-004 A 6=-1.56660e-005 A 8= 2.11722e-006 A10=-2.44666e-007

第7面
K = 2.38260e+004 A 4= 4.60256e-004 A 6=-8.77407e-006 A 8= 1.21923e-006 A10=-2.78154e-007

第12面
K = 1.53751e-001 A 4=-1.05950e-004 A 6=-3.53891e-005 A 8= 1.93720e-006 A10=-1.32949e-007

第17面
K = 1.24583e+001 A 4= 3.85588e-004 A 6=-1.35466e-005 A 8= 6.68126e-007 A10=-9.48034e-009

各種データ
ズーム比 5.69

広角 中間 望遠
焦点距離 3.31 10.89 18.83
Fナンバー 2.88 4.48 6.08
画角 44.90 19.59 11.63
像高 3.30 3.88 3.88
レンズ全長 36.38 31.77 39.43
BF 5.05 5.27 4.18

d 4 16.71 2.52 0.59
d13 0.37 7.63 9.41
d15 1.57 3.68 12.58
d17 4.23 4.44 3.35

入射瞳位置 6.24 5.02 4.73
射出瞳位置 -8.65 -30.76 199.62
前側主点位置 8.33 12.09 25.34
後側主点位置 -3.01 -10.59 -18.53

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -8.66 4.57 -0.42 -4.12
2 6 9.17 5.87 0.37 -4.15
3 14 -42.70 0.70 0.86 0.38
4 16 18.98 1.58 0.45 -0.56

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.36
2 3 18.56
3 6 8.02
4 8 20.13
5 9 -6.78
6 11 13.32
7 14 -42.70
8 16 18.98
Figure 0006021491
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する回路を有していても良い。このようにズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくし、小型化が容易になる。また倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例について図１５を用いて説明する。図１５において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜７で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＦＳ フレアカット絞り
Ｇ フェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
ω 半画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー

Claims (10)

  1. 物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズであって、
    広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が小さくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が大きくなり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が大きくなるように、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、
    前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、各レンズ群の光軸上の厚さの和をＴｓｕｍ、前記第１レンズ群を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの屈折率をＮｄ１ｍａｘとしたとき、
    ６．５０ ＜ ｜ｆ３｜／ｆｗ ＜ ３５．００
    ０．７８ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ５．００
    ０．３０ ＜ Ｔｓｕｍ／ｆｔ ＜ ０．７３
    １．９８ ＜ Ｎｄ１ｍａｘ
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端と望遠端におけるレンズ群の光軸上での位置の差をレンズ群の移動量と定義し、広角端に比べて望遠端においてレンズ群が像側に位置するときの移動量の符号を正、広角端に比べて望遠端においてレンズ群が物体側に位置するときの移動量の符号を負として、前記第２レンズ群の移動量をＭ２、前記第４レンズ群の移動量をＭ４としたとき、
    −０．１５０ ＜ Ｍ４／Ｍ２ ＜ −０．０１０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 前記第１レンズ群を構成する正レンズのうち、ｄ線における屈折率が最も高い正レンズの焦点距離をｆＮｄ１ｍａｘ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
    １．５０ ＜ ｆＮｄ１ｍａｘ／｜ｆ１｜ ＜ ５．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
    ０．５０ ＜ ｜ｆ１｜／ｆ２ ＜ １．２０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
    ０．３０ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｔ ＜ ０．７０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第２レンズ群の広角端における横倍率をβ２ｗ、前記第２レンズ群の望遠端における横倍率をβ２ｔとしたとき、
    ３．５０ ＜ β２ｔ／β２ｗ ＜ ６．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第１レンズ群は少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第２レンズ群または前記第３レンズ群を、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させることにより、ズームレンズの結像位置を光軸に対して垂直方向に変化させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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JP5465000B2 (ja) * 2009-12-25 2014-04-09 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5566207B2 (ja) * 2010-07-14 2014-08-06 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2012123030A (ja) * 2010-12-06 2012-06-28 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する光学機器
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