JP6524607B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。

従来、小型で、バックフォーカスの短いズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−２５１１１８号公報

しかしながら、従来の所謂標準ズームレンズは、小型化のために各群の屈折力を強める方法をとっていた。そのため、群構成を複雑にしたり、構成枚数を増やしたりする傾向があった。また、各群を強いパワーで構成する場合、偏芯敏感度の高い構成になりやすく、レンズの組み立て性に欠点を持っていた。また、諸収差の補正にも有利なレンズタイプが求められていた。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型で、高性能で、諸収差の少ないバームレンズおよび撮像装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、第１の本発明に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、次の条件式を満足する。

０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
４．９７３ ≦ ｆ１／ｆ４ ≦ ５．３６２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

第２の本発明に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、前記第４レンズ群は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有し、次の条件式を満足する。

０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
４．００ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

第３の本発明に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、前記第３レンズ群を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、前記第４レンズ群は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有し、次の条件式を満足する。
０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

第４の本発明に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、次の条件式を満足する。
０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
４．５０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００
４．０１２ ≦ （−ｆ３）／ｆｗ ＜ ６．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

本発明の撮像装置は、上記いずれかのズームレンズを備える。

本発明によれば、小型で、高性能で、諸収差の少ないズームレンズおよび撮像装置を提供することができる。

第１実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第１実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.332）を行った時のコマ収差図である。 第１実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第１実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.457）を行った時のコマ収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第２実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.733）を行った時のコマ収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.992）を行った時のコマ収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第３実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.216）を行った時のコマ収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.295）を行った時のコマ収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第４実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.168）を行った時のコマ収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.200）を行った時のコマ収差図である。 本実施形態に係るカメラ（撮像装置）の構成を示す断面図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、図１に示すように、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔を変化させることにより変倍し、次の条件式（１）を満足するものである。

０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５ …（１）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

条件式（１）は、正の第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、言い換えれば、屈折力の大小関係を規定した条件である。本発明の最大の特徴は、該第４レンズ群Ｇ４の屈折力が特に強いことである。このことにより、光学全長が著しく小さくなり、小型化が達成できる。さらに、この条件式（１）の範疇を守ることによって、良好かつ最適な諸収差の補正が可能となる。

条件式（１）の上限値を上回る場合、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が大きくなり、すなわち屈折力が弱まる。この場合、光学全長が長くなり、バックフォーカスも長くなる。したがって、本発明のごとく著しく小型化したズームレンズの達成が困難になる。そればかりか、無理に他の群、特に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を強め、小型化を推進させれば、結果的に、像面湾曲および非点収差の変倍による変動、コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。

なお、条件式（１）の上限値を１．１０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の上限値を１．０９に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の上限値を１．０８に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の上限値を１．０７にすることにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（１）の下限値を下回る場合、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなる。この場合、小型化は達成できるが、バックフォーカスが短くなりすぎて、射出瞳が像面に近づきすぎるので、撮像体とのマッチングが崩れ、好ましくない。また、収差補正上も設計難易度が増し、結果的に、像面湾曲および非点収差の変倍による変動、球面収差、コマ収差の補正が悪化、歪曲収差の増大等が発生し、好ましくない。

なお、条件式（１）の下限値を０．６３に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の下限値を０．６５に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の下限値を０．７０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（１）の下限値を０．７５に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、変倍時に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔も変化させることが好ましい。この構成により、像面湾曲、コマ収差等の主に軸外収差を良好に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動することが好ましい。この構成により、球面収差の近距離変動を良好に抑えることができる。また、第３レンズ群Ｇ３は、構成枚数が少なく軽量であるため、合焦の際に駆動モータの負荷を減らすことができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（２）を満足することが好ましい。

０．８０ ＜ （−ｆ３）／ｆｗ ＜ ６．００ …（２）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離。

条件式（２）は、負の第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、言い換えれば、屈折力の大小関係を規定した条件である。

条件式（２）の上限値を上回る場合、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の絶対値が大きくなり、すなわち負の屈折力が弱まる。この場合、合焦のための移動量が増加し、その光学的に必要な移動間隔を大きく取らなければならない。小型化を維持したまま、移動間隔を大きく取るということは、各群の屈折力を増加させることに等しく、その場合、収差補正が悪化する。結果的には、像面湾曲および非点収差の変倍による変動、コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。

なお、条件式（２）の上限値を５．８０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の上限値を５．６０に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の上限値を５．５０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の上限値を５．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（２）の下限値を下回る場合、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の絶対値が小さくなり、すなわち負の屈折力が強くなる。この場合、合焦のための移動量は小さくなるが、合焦の際の収差変動が増し、特に像面湾曲および非点収差の変倍による変動、球面収差の変動が発生し、好ましくない。

なお、条件式（２）の下限値を０．９０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の下限値を１．００に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の下限値を１．２０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（２）の下限値を１．４０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（３）を満足することが好ましい。

３．００ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００ …（３）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離。

条件式（３）は、正の第１レンズ群Ｇ１と正の第４レンズ群Ｇ４の焦点距離との比、言い換えれば、屈折力の比の大小関係を規定した条件である。

条件式（３）の上限値を上回る場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に比較して、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強まる。この場合、像面湾曲および非点収差の変倍による変動、球面収差、コマ収差の補正が悪化、歪曲収差の増大等が発生し、好ましくない。

なお、条件式（３）の上限値を１０．５０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（３）の上限値を１０．００に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（３）の上限値を９．５０に設定することに、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（３）の上限値を９．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

また、条件式（３）の下限値を下回る場合、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離に比較して、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなる。この場合、特に望遠側の球面収差、全域のコマ収差の補正が悪化し、好ましくない。

なお、条件式（３）の下限値を３．２０に設定することにより、良好な諸収差の補正が可能になる。また、条件式（３）の下限値を３．５０に設定することにより、より良好な諸収差の補正が可能になる。また、条件式（３）の下限値を４．００に設定することにより、さらに良好な諸収差の補正が可能になる。また、条件式（３）の下限値を４．５０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（４）を満足することが好ましい。

０．１０ ＜ ｆ２／ｆ３ ＜ ２０．００ …（４）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離。

条件式（４）は、負の第２レンズ群Ｇ２と負の第３レンズ群Ｇ３との焦点距離の比、言い換えれば、屈折力の比の大小関係を規定した条件である。

条件式（４）の上限値を上回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に比較して、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の絶対値が小さくなり、すなわち負の屈折力が強まる。この場合、合焦のための移動量は小さくなるが、合焦の際の収差変動が増し、特に像面湾曲および非点収差の変倍による変動、球面収差の変動が発生し、好ましくない。

なお、条件式（４）の上限値を１９．００に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の上限値を１８．５０に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の上限値を１８．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の上限値を１７．７０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（４）の下限値を下回る場合、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に比較して、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の絶対値が小さくなり、すなわち屈折力が強くなる。この場合、特にコマ収差の変倍による変動、像面湾曲および非点収差の変倍による変動が増し、好ましくない。

なお、条件式（４）の下限値を０．１３に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の下限値を０．１５に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の下限値を０．２０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の下限値を０．２２に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、合焦群の重量を抑えるために、第３レンズ群Ｇ３は、負レンズ１枚からなることが好ましい。このように１枚のレンズで良好な収差補正が可能なように、本実施形態の諸条件が設定されている。また、この構成は、第３レンズ群Ｇ３の前後にゆとりを持たせることができるため、該第３レンズ群Ｇ３のパワーを緩くすることができ、合焦時の像面湾曲の補正により有利である。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有することが好ましい。この構成により、バックフォーカスを適度に減らし、光学全長の短縮に効果をもたらす。収差補正上も、非点収差、歪曲収差、コマ収差の補正により有利な構成である。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（５）を満足することが好ましい。

０．１０ ＜ （−ｒ）／ｆｗ ＜ ２．００ …（５）
但し、
ｒ ：第４レンズ群Ｇ４中の接合負レンズの接合面の曲率半径。

条件式（５）は、負の第４レンズ群Ｇ４中の接合負レンズの接合面（例えば、図１のレンズＬ４４，Ｌ４５とからなる接合負レンズの接合面ｍ１９）の曲率半径の最適な値を規定する条件である。

条件式（５）の上限値を上回る場合、負の第４レンズ群Ｇ４中の接合負レンズの接合面の曲率半径が大きくなり、面屈折力が弱まる。この場合、負の歪曲収差が増加し、好ましくない。

なお、条件式（５）の上限値を１．５０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の上限値を１．００に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の上限値を０．７０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の上限値を０．６０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（５）の下限値を下回る場合、負の第４レンズ群Ｇ４中の接合負レンズの接合面の曲率半径が小さくなり、面屈折力が強まる。この場合、正の歪曲収差が増加し、コマ収差、像面湾曲、非点収差が悪化し、好ましくない。

なお、条件式（５）の下限値を０．１３に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の下限値を０．１５に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の下限値を０．１８に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の下限値を０．２０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。

３０．００° ＜ωｗ＜ ８０．００° …（６）
但し、
ωｗ：広角端状態における半画角。

条件式（６）は、広角端状態における画角の最適な値を規定する条件である。この条件式（６）を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

なお、条件式（６）の上限値を７７．００°に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。

また、条件式（６）の下限値を３３．００°に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（６）の下限値を３６．００°に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。

２．００ ＜ｆｔ／ｆｗ＜ １５．００ …（７）
但し、
ｆｔ：無限遠合焦時における望遠端状態の全系の焦点距離。

条件式（７）は、無限遠合焦時における、望遠端状態の全系の焦点距離と広角端状態の全系の焦点距離との適切な比率を規定する条件である。この条件式（７）を満足することにより、高いズーム比を得ることができるとともに、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。

なお、条件式（７）の上限値を１０．００に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の上限値を７．００に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。

また、条件式（７）の下限値を２．３０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の下限値を２．５０に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の下限値を２．７０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４の一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ（例えば、図１のレンズＬ４１）、次の条件式（８）を満足することが好ましい。

０．１０ ＜ ＶＲＴ ＜ ２．００ …（８）
但し、
ＶＲＴ：防振レンズ群の望遠端状態における防振係数。

なお、防振係数ＶＲＴは、次の条件式で定義される。

ＶＲＴ＝｜（１−Ｂｖｒ）×Ｂｒ｜
但し、
Ｂｖｒ：防振レンズ群の横倍率、
Ｂｒ：防振レンズ群より像側の光学系全体の横倍率（なお、防振レンズ群の像側に、光学要素が存在しないときは、Ｂｒ＝１とする）。

条件式（８）は、正の第４レンズ群Ｇ４中の、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられたレンズ成分、すなわち防振レンズ群の防振係数を規定した条件である。防振係数は小さい場合、単位当たりの、防振に対して必要になる移動量が大きくなり、防振係数が大きい場合は、単位当たりの、防振に対して必要になる移動量が小さくなる。

条件式（８）の上限値を上回る場合、防振係数が大きくなりすぎて、防振時の停止制御精度を著しく高めなければならず、好ましくない。収差補正上も、防振時のコマ収差の変動、像面湾曲の変動が増し、好ましくない。

なお、条件式（８）の上限値を１．８０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の上限値を１．６０に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の上限値を１．５０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の上限値を１．４０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（８）の下限値を下回る場合、防振係数が小さくなりすぎるため、単位当たりの、防振に対して必要になる移動量が著しく多くなる。その場合、レンズの大型化、防振装置の大型化を招き、好ましくない。収差補正上も、防振時の光量確保が難しくなり、結果的に防振時のコマ収差の補正が悪化し、好ましくない。

なお、条件式（８）の下限値を０．１２に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の下限値を０．１５に設定することにより、より良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の下限値を０．１７に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（８）の下限値を０．２０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

以上のような本実施形態によれば、所謂ミラーレスカメラ、レンジファインダーカメラ等の撮像装置に好適な、小型で、高性能で、諸収差の少ないズームレンズＺＬを実現することができる。

次に、図１７を参照しながら、上述のズームレンズＺＬを備えたカメラ（撮像装置）１について説明する。カメラ１は、図１７に示すように、撮影レンズ２として上述のズームレンズＺＬを備えたレンズ交換式のカメラ（所謂ミラーレスカメラ）である。

カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光され、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより、撮影者はＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

カメラ１に撮影レンズ２として搭載した本実施形態に係るズームレンズＺＬは、後述の各実施例からも分かるように、その特徴的なレンズ構成によって、小型で、高性能で、諸収差の少ないズームレンズを実現している。これにより、本カメラ１は、小型で、高性能で、諸収差の少ない撮像装置を実現することができる。

続いて、図１８を参照しながら、本実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について概説する。まず、鏡筒内に、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有するように、各レンズを配置する（ステップＳ１０）。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔を変化させることにより変倍するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ２０）。そして、次の条件式（１）を満足するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ３０）。

０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５ …（１）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。

本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正メニスカスレンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズを配置する。第２レンズ群Ｇ２として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とを配置する。第３レンズ群Ｇ３として、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１を配置する。第４レンズ群Ｇ４として、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、物体側に非球面を設けた正レンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４５との接合によりなる接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４６とを配置する。

以上のような本実施形態に係る製造方法によれば、所謂ミラーレスカメラ、レンジファインダーカメラ等の撮像装置に好適な、小型で、高性能で、諸収差の少ないズームレンズＺＬを得ることができる。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。

また、図１、図５、図９及び図１３は、各実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４）の構成を示す断面図である。これら変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ４の断面図では、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の光軸に沿った移動軌跡を矢印で示している。

なお、第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。

各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.5620nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。

表中の［レンズデータ］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を示す。また、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳを示す。空気の屈折率（ｄ線）「1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号の左側に「＊」を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。

表中の［非球面データ］では、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。ここで、ｙは光軸に垂直な方向の高さを、Ｘ（ｙ）は高さｙにおける光軸方向の変位量（サグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｎは第ｎ次の非球面係数を示す。なお、「Ｅ-n」は「×10^-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^-5」を示す。

Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ²／Ｒ²）｝^1/2］＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（ａ）

表中の［各群間隔データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、βは撮影倍率、Ｄ０は物体面から第１面までの距離、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。また、1-POSは広角端状態における無限遠合焦時、2-POSは中間焦点距離状態における無限遠合焦時、3-POSは望遠端状態における無限遠合焦時、4-POSは広角端状態における中間距離合焦時、5-POSは中間焦点距離状態における中間距離合焦時、6-POSは望遠端状態における中間距離合焦時、7-POSは広角端状態における近距離合焦時、8-POSは中間焦点距離状態における近距離合焦時、9-POSは望遠端状態における近距離合焦時をそれぞれ示す。

表中の［各種データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ系の全長（光軸上でのレンズ最前面から近軸像面までの距離）、Σｄは光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離、Ｂｆはバックフォーカス（光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離）を示す。

表中の［レンズ群データ］において、群初面に各群の始面番号（最も物体側の面番号）を、群焦点距離に各群の焦点距離を示す。

表中の［条件式対応値］において、上記の条件式（１）〜（８）に対応する値を示す。

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図４及び表１を用いて説明する。第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、物体側に非球面を設けた正レンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４５との接合によりなる接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４６とから構成される。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。

第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸状の軌跡を描くように光軸に沿って移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図１の矢印に示すように、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

また、像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４１を、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正を行う。

下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２２が、図１に示すｍ１〜ｍ２２の各光学面に対応している。

（表１）
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 43.8295 1.2000 23.78 1.846660
2 31.7630 10.0000 52.34 1.755000
3 109.2239 D3(可変)
4 50.1616 1.2000 31.31 1.903660
5 12.0806 6.8000
6 -100.4932 1.2000 46.51 1.804200
7 32.0847 0.5000
8 22.5028 4.0000 20.88 1.922860
9 10044.2545 D9(可変)
10 -38.4460 1.0000 33.27 1.806100
11 -83.2624 D11(可変)
12 -116.2034 1.0000 46.51 1.804200
13 -45.1463 1.2000
14 14.8637 4.0000 44.81 1.744000
15 -18.7249 1.0000 23.78 1.846660
16 228.6540 0.6500
17 ∞ 8.5459 (絞りＳ)
*18 248.5826 6.8772 63.30 1.514430
19 -7.7669 1.0000 46.51 1.804200
20 -1159.7397 0.1000
21 33.1411 3.0000 40.98 1.581440
22 3486.3112 Bf(可変)

［非球面データ］
第18面
κ＝ 85.1749
A4＝ -7.49845E-05
A6＝ -1.69086E-08
A8＝ -1.81387E-09
A10＝ 7.35712E-11

［各群間隔データ］
1-POS 2-POS 3-POS
f 18.40007 31.99983 52.00012
D0 0.0000 0.0000 0.0000
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 4.43546 4.06170 5.95917
D11 15.72774 6.29491 2.04800
Bf 14.76613 24.10940 26.72106

4-POS 5-POS 6-POS
β -0.02509 -0.02525 -0.02376
D0 711.0157 1244.4755 2126.1737
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 3.85803 3.67322 5.50483
D11 16.30517 6.68339 2.50233
Bf 15.01478 24.54574 27.38686

7-POS 8-POS 9-POS
β -0.05994 -0.10760 -0.16713
D0 284.6749 274.6815 248.6892
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 3.05315 2.43554 2.94824
D11 17.11005 7.92106 5.05893
Bf 15.35663 25.95132 31.30984

［各種データ］
ｆ ＝ 18.4 〜 52.0
FNO ＝ 3.66 〜 6.00
ω ＝ 40.37 〜 15.08
Ｙ ＝ 14.25
ＴＬ ＝ 89.000 〜 114.603
Σｄ ＝ 74.234 〜 87.881
Ｂｆ ＝ 14.766 〜 26.721

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 97.17640
Ｇ２ 4 -23.58581
Ｇ３ 10 -89.49950
Ｇ４ 12 19.53948

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ４／ｆｗ ＝ 1.062
条件式（２）：（−ｆ３）／ｆｗ ＝ 4.864
条件式（３）：ｆ１／ｆ４ ＝ 4.973
条件式（４）：ｆ２／ｆ３ ＝ 0.264
条件式（５）：（−ｒ）／ｆｗ ＝ 0.422
条件式（６）：ωｗ ＝ 40.37
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ ＝ 2.826
条件式（８）：ＶＲＴ ＝ 0.596

表１から、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。

図２（ａ）及び（ｂ）は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.332）を行った時のコマ収差図である。図３は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.457）を行った時のコマ収差図である。なお、本実施例では、防振時の光学性能を、図２（ｂ）及び図４（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線における収差、ｇはｇ線における収差を示す。なお、球面収差図において、最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差図において、実線はメリジオナルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

図２〜図４に示す各収差図から、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差等を含め、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

（第２実施例）
第２実施例について、図５〜図８及び表２を用いて説明する。第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）は、図５に示すように、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、物体側に非球面を設けた正レンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４５との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４６とから構成される。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。

第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸状の軌跡を描くように光軸に沿って移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図５の矢印に示すように、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

また、像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４１を、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正を行う。

下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２２が、図５に示すｍ１〜ｍ２２の各光学面に対応している。

（表２）
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 45.9725 1.2000 23.78 1.846660
2 32.4747 9.0000 52.34 1.755000
3 116.1757 D3(可変)
4 30.2911 1.2000 31.31 1.903660
5 12.6889 8.0000
6 376.8193 1.2000 46.51 1.804200
7 17.0572 1.0000
8 17.4828 4.5000 20.88 1.922860
9 97.6208 D9(可変)
10 -46.5874 1.0000 33.27 1.806100
11 -216.5990 D11(可変)
12 -207.7276 1.0000 46.51 1.804200
13 -89.3144 1.2000
14 13.2573 3.5000 44.81 1.744000
15 -14.4070 0.8000 23.78 1.846660
16 -245.5609 2.0000
17 ∞ 5.7557 (絞りＳ)
*18 -72.5541 8.0000 63.88 1.516800
19 -8.6684 1.0000 46.59 1.816000
20 692.0816 0.1000
21 36.4834 2.8000 38.03 1.603420
22 -127.2725 Bf(可変)

［非球面データ］
第18面
κ＝ 85.1749
A4＝ -1.50694E-04
A6＝ -1.49843E-06
A8＝ -1.81387E-09
A10＝ -4.41763E-10

［各群間隔データ］
1-POS 2-POS 3-POS
f 18.40098 31.99898 52.00021
D0 0.0000 0.0000 0.0000
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 4.43546 4.06170 5.95917
D11 15.72774 6.29491 2.04800
Bf 14.78536 23.94059 27.28426

4-POS 5-POS 6-POS
β -0.02498 -0.02517 -0.02368
D0 711.0157 1244.4755 2126.1737
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 3.85803 3.67322 5.50483
D11 16.30517 6.68339 2.50233
Bf 15.00997 24.33266 27.85182

7-POS 8-POS 9-POS
β -0.05931 -0.10612 -0.16320
D0 284.6749 274.6815 248.6892
D3 0.79731 5.94803 26.60122
D9 3.05315 2.43554 2.94824
D11 17.11005 7.92106 5.05893
Bf 15.31172 25.56164 31.07180

［各種データ］
ｆ ＝ 18.4 〜 52.0
FNO ＝ 3.64 〜 5.90
ω ＝ 38.66 〜 15.00
Ｙ ＝ 14.25
ＴＬ ＝ 89.002 〜 115.148
Σｄ ＝ 74.216 〜 87.864
Ｂｆ ＝ 14.785 〜 27.284

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 102.79844
Ｇ２ 4 -25.94477
Ｇ３ 10 -73.82428
Ｇ４ 12 19.16986

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ４／ｆｗ ＝ 1.042
条件式（２）：（−ｆ３）／ｆｗ ＝ 4.012
条件式（３）：ｆ１／ｆ４ ＝ 5.362
条件式（４）：ｆ２／ｆ３ ＝ 0.351
条件式（５）：（−ｒ）／ｆｗ ＝ 0.471
条件式（６）：ωｗ ＝ 38.66
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ ＝ 2.826
条件式（８）：ＶＲＴ ＝ 0.275

表２から、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。

図６（ａ）及び（ｂ）は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.733）を行った時のコマ収差図である。図７は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図８（ａ）及び（ｂ）は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.992）を行った時のコマ収差図である。なお、本実施例では、防振時の光学性能を、図６（ｂ）及び図８（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

図６〜図８に示す各収差図から、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差等を含め、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

（第３実施例）
第３実施例について、図９〜図１２及び表３を用いて説明する。第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）は、図９に示すように、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ３１から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、両面に非球面を設けた正レンズＬ４４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４５と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４６との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４７とから構成される。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。

第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図９の矢印に示すように、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

また、像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４１を、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正を行う。

下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜２４が、図９に示すｍ１〜ｍ２４の各光学面に対応している。

（表３）
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 38.2502 1.2000 23.78 1.846660
2 26.7321 9.0000 52.34 1.755000
3 70.8740 D3(可変)
4 30.2911 1.0000 31.31 1.903660
5 12.6889 6.0000
6 35.9312 1.0000 46.51 1.804200
7 17.1890 1.0000
8 16.2094 4.0000 20.88 1.922860
9 59.1857 D9(可変)
10 -45.6003 1.0000 33.27 1.806100
11 98.5667 D11(可変)
12 53.9062 1.0000 46.51 1.804200
13 -107.1675 0.7000
14 9.1711 2.6000 52.34 1.755000
15 -24.2257 0.6000 23.78 1.846660
16 41.5680 1.0000
17 ∞ 1.8944 (絞りＳ)
*18 199.8522 1.0000 63.88 1.516800
*19 -100.0000 1.0000
20 -27.5815 3.9125 58.82 1.518230
21 -3.8056 1.0000 46.59 1.816000
22 114.5395 0.1000
23 36.4834 2.3000 33.73 1.647690
24 -48.3556 Bf(可変)

［非球面データ］
第18面
κ＝ 85.1749
A4＝ 6.74722E-04
A6＝ 2.72415E-05
A8＝ -1.81387E-09
A10＝ -2.78024E-07

第19面
κ＝ 1.0000
A4＝ 4.93035E-04
A6＝ 5.50621E-05
A8＝ -3.63208E-06
A10＝ -3.05333E-07

［各群間隔データ］
1-POS 2-POS 3-POS
f 18.40085 31.99789 52.00054
D0 0.0000 0.0000 0.0000
D3 0.28473 5.43545 26.08863
D9 3.12280 2.74904 4.64651
D11 14.83468 5.40185 1.15494
Bf 10.46191 16.23636 18.16125

4-POS 5-POS 6-POS
β -0.02493 -0.02524 -0.02382
D0 711.0157 1244.4755 2126.1737
D3 0.28473 5.43545 26.08863
D9 2.54537 2.36056 4.19217
D11 15.41210 5.79032 1.60927
Bf 10.69526 16.64712 18.79284

7-POS 8-POS 9-POS
β -0.05904 -0.10716 -0.16767
D0 284.6749 274.6815 248.6892
D3 0.28473 5.43545 26.08863
D9 1.74049 1.12288 1.63558
D11 16.21699 7.02800 4.16587
Bf 10.99595 17.89061 22.15847

［各種データ］
ｆ ＝ 18.4 〜 52.0
FNO ＝ 3.53 〜 5.62
ω ＝ 38.36 〜 14.11
Ｙ ＝ 14.25
ＴＬ ＝ 70.545 〜 91.358
Σｄ ＝ 59.549 〜 73.197
Ｂｆ ＝ 10.462 〜 18.161

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 107.75402
Ｇ２ 4 -60.57702
Ｇ３ 10 -38.55679
Ｇ４ 12 15.00386

［条件式対応値］
条件式（１）： ｆ４／ｆｗ ＝ 0.815
条件式（２）：（−ｆ３）／ｆｗ ＝ 2.095
条件式（３）：ｆ１／ｆ４ ＝ 7.182
条件式（４）：ｆ２／ｆ３ ＝ 1.571
条件式（５）：（−ｒ）／ｆｗ ＝ 0.207
条件式（６）：ωｗ ＝ 38.36
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ ＝ 2.826
条件式（８）：ＶＲＴ ＝ 0.924

表３から、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。

図１０（ａ）及び（ｂ）は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.216）を行った時のコマ収差図である。図１１は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１２（ａ）及び（ｂ）は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.295）を行った時のコマ収差図である。なお、本実施例では、防振時の光学性能を、図１０（ｂ）及び図１２（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

図１０〜図１２に示す各収差図から、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差等を含め、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

（第４実施例）
第４実施例について、図１３〜図１６及び表４を用いて説明する。第４実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ４）は、図１３に示すように、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合によりなる接合正レンズから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向け、物体側に非球面を設けた負メニスカスレンズＬ２１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ３１から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、両面に非球面を設けた正レンズＬ４４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ４７とから構成される。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。

第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸状の軌跡を描くように光軸に沿って移動し、第３レンズ群Ｇ３は像側に凸状の軌跡を描くように光軸に沿って移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図１３の矢印に示すように、遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

また、像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４１を、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正を行う。

下記の表４に、第４実施例における各諸元の値を示す。表４における面番号１〜２４が、図１３に示すｍ１〜ｍ２４の各光学面に対応している。

（表４）
［レンズデータ］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 117.0356 1.2000 23.78 1.846660
2 55.9729 5.0000 52.34 1.755000
3 -643.8314 D3(可変)
*4 35.8382 1.0000 31.31 1.903660
5 14.3439 7.0000
6 -34.7156 1.0000 46.51 1.804200
7 -191.4209 0.1000
8 25.5833 3.8000 20.88 1.922860
9 -101.7184 D9(可変)
10 -33.0329 1.0000 33.27 1.806100
11 76.6963 D11(可変)
12 28.6596 1.0000 46.51 1.804200
13 321.1835 0.7000
14 11.0584 2.6000 52.34 1.755000
15 -30.7509 0.6000 23.78 1.846660
16 34.0209 1.0000
17 ∞ 4.3637 (絞りＳ)
*18 -213.7328 1.0000 63.88 1.516800
*19 -32.7498 1.0000
20 -18.3365 4.0000 58.82 1.518230
21 -4.8697 1.0000 46.59 1.816000
22 -214.8274 0.1000
23 35.1245 2.0000 32.35 1.850260
24 -88.3809 Bf(可変)

［非球面データ］
第4面
κ＝ 0.8118
A4＝ 3.23414E-06
A6＝ -6.04464E-08
A8＝ 3.00631E-10
A10＝ -5.96901E-13

第18面
κ＝ 1.0000
A4＝ 7.12812E-04
A6＝ 1.59375E-05
A8＝ -4.04113E-07
A10＝ 4.21273E-08

第19面
κ＝ 1.0000
A4＝ 8.03440E-04
A6＝ 1.64331E-05
A8＝ -4.58692E-07
A10＝ 4.02611E-08

［各群間隔データ］
1-POS 2-POS 3-POS
f 18.40048 31.98644 52.00321
D0 0.0000 0.0000 0.0000
D3 0.80071 5.95143 26.60461
D9 2.13426 1.76050 3.65797
D11 15.05176 5.61892 1.37201
Bf 12.55463 20.48689 26.87882

4-POS 5-POS 6-POS
β -0.02500 -0.02500 -0.02500
D0 698.7959 1233.7370 1987.5917
D3 0.80071 5.95143 26.60461
D9 1.23465 1.19556 3.12930
D11 15.95137 6.18386 1.90069
Bf 12.55463 20.48689 26.87882

7-POS 8-POS 9-POS
β -0.02758 -0.03290 -0.11767
D0 629.9950 926.7186 352.0229
D3 0.80071 5.95143 26.60461
D9 1.14204 1.01750 1.18983
D11 16.04397 6.36193 3.84015
Bf 12.55463 20.48689 26.87882

［各種データ］
ｆ ＝ 18.4 〜 52.0
FNO ＝ 3.61 〜 5.91
ω ＝ 40.53 〜 14.49
Ｙ ＝ 14.25
ＴＬ ＝ 70.005 〜 97.977
Σｄ ＝ 57.450 〜 71.098
Ｂｆ ＝ 12.555 〜 26.879

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 148.08761
Ｇ２ 4 -494.72518
Ｇ３ 10 -28.52640
Ｇ４ 12 16.63602

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ４／ｆｗ ＝ 0.904
条件式（２）：（−ｆ３）／ｆｗ ＝ 1.550
条件式（３）：ｆ１／ｆ４ ＝ 8.902
条件式（４）：ｆ２／ｆ３ ＝ 17.343
条件式（５）：（−ｒ）／ｆｗ ＝ 0.265
条件式（６）：ωｗ ＝ 40.53
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ ＝ 2.826
条件式（８）：ＶＲＴ ＝ 1.358

表４から、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、上記条件式（１）〜（８）を全て満たすことが分かる。

図１４（ａ）及び（ｂ）は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.168）を行った時のコマ収差図である。図１５は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ２の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１６（ａ）及び（ｂ）は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、コマ収差図）及び像ブレ補正（防振群のシフト量＝0.200）を行った時のコマ収差図である。なお、本実施例では、防振時の光学性能を、図１４（ｂ）及び図１６（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

図１４〜図１６に示す各収差図から、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差等を含め、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。

以上の各実施例によれば、広い画角を有し、小型で全長が短く、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差等が良好に補正されたズームレンズが実現できる。

なお、上記の各実施例は、本実施形態に係るズームレンズの一具体例を示しているものであり、本実施形態に係るズームレンズはこれらに限定されるものではない。本実施形態において、下記の内容は光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

本実施形態の数値実施例では、ズームレンズとして４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

本実施形態において、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

本実施形態において、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４近傍又は中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。

本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。

本実施形態のズームレンズＺＬは、変倍比が２〜７程度である。

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） ズームレンズ
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
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ カメラ（撮像装置）
２ 撮影レンズ（ズームレンズ）

Claims (13)

1. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
   ４．９７３ ≦ ｆ１／ｆ４ ≦ ５．３６２
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。
2. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、
   前記第４レンズ群は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有し、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
   ４．００ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。
3. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、
   前記第３レンズ群を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、
   遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、
   前記第４レンズ群は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有し、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
   但し、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。
4. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群の隣り合うレンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍し、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．６０ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．１５
   ４．５０ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００
   ４．０１２ ≦ （−ｆ３）／ｆｗ ＜ ６．００
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
   ｆｗ：無限遠合焦時における広角端状態の全系の焦点距離。
5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   ０．８０ ＜ （−ｆ３）／ｆｗ ＜ ６．００
   但し、
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
6. 前記第３レンズ群を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、
   遠距離物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
   ３．００ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ １１．００
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。
8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   ０．１０ ＜ ｆ２／ｆ３ ＜ ２０．００
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
9. 前記第３レンズ群は、負レンズ１枚からなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
10. 前記第４レンズ群は、最も像側に１枚の正レンズを有し、その物体側には、像側に凸の接合面を向け、正レンズと、負レンズとの接合からなる接合負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ０．１０ ＜ （−ｒ）／ｆｗ ＜ ２．００
    但し、
    ｒ：前記第４レンズ群中の接合負レンズの接合面の曲率半径。
11. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ３０．００° ＜ωｗ＜ ８０．００°
    但し、
    ωｗ：広角端状態における半画角。
12. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ２．００ ＜ｆｔ／ｆｗ＜ １５．００
    但し、
    ｆｔ：無限遠合焦時における望遠端状態の全系の焦点距離。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。

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