JPWO2006033280A1 - ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ - Google Patents

Abstract

変倍比が５〜６倍程度、全長が短く、解像度が高いズームレンズ系を提供することを目的とし、該ズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、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）及び正の第４レンズ群（Ｇ４）を備え、広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群（Ｇ３）が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群（Ｇ１）及び第２レンズ群（Ｇ２）が像側に凸の軌跡を描いて移動しながら各レンズ群を光軸に沿って移動し、第３レンズ群（Ｇ３）が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された凹面を像側に向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、以下の条件：７．０＜ＬＷ／ｆＷ＜９．０・・・（１）及び１．５＜ＬＴ／ｆＴ＜２．１・・・（２）（ただし、Ｚ＝ｆＴ／ｆＷ＞５．０であり、ＬＷは広角端における光学全長、ｆＷはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ＬＴは望遠端における光学全長、ｆＴはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である）を満足する。

Description

本発明はズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関し、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適な小型で高画質のズームレンズ系、そのズームレンズ系を備える撮像装置、及びその撮像装置を備えるカメラに関する。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラは、レンズ素子の最後部と固体撮像素子との間に光学的ローパスフィルタなどの部材を配置するため、比較的バックフォーカスの長いレンズ系を必要とする。また、デジタルスチルカメラの撮影光学系は、像面における周辺光量低下の要因となるシェーディングを避けるため、良好なテレセントリック特性が要求される。

デジタルスチルカメラには多くの形態が考えられるが、その１つの形態としてコンパクトタイプがある。そのズームレンズとしてより高倍率、より高結像性能のものが求められてきている。コンパクトタイプに適したズームレンズとしては、物体側から順に、負パワーを有する第１レンズ群と、正パワーを有する第２レンズ群と、正パワーを有する第３レンズ群で構成した３群ズームレンズが数多く提案されている。これらの３群ズームレンズは、３倍程度の変倍比であれば、コンパクトで広角端の画角の広いズームレンズを構成することが可能である。しかしながら、望遠端のＦナンバーが広角端のＦナンバーに比べて大きくなるため、高倍率のズームレンズを得ることはできないものであった。

そこで、望遠端のＦナンバーが広角端のＦナンバーに比べてあまり大きくならずに、比較的高倍率が得られるズームレンズとして、例えば、特許文献１ないし特許文献４の各公報に記載されているように、物体側から順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群及び第４レンズ群より構成された４群ズームレンズが数多く提案されている。
特開２００１−１３４１１号公報 特開２００１−４２２１５号公報 特開２００２−７２０８７号公報 特開２００４−２１２６１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のズームレンズは、変倍比は６倍程度得られるが、レンズの構成枚数が多いため、非使用時にコンパクトに収納することが困難であった。また特許文献２に記載のズームレンズは、レンズの構成枚数は少なく、したがって非使用時にコンパクトに収納可能であるが、変倍比が３倍程度と小さいものであった。さらに特許文献３に記載のズームレンズは、変倍比が３倍程度、特許文献４に記載のズームレンズは、変倍比が４倍程度のものであった。

本発明の目的は、変倍比が５〜６倍程度、広角端の画角が６０°〜６５°で、撮影時及び非撮影時の全長が短く、解像度が高いズームレンズ系、及びかかるズームレンズ系を用いる撮像装置を提供することである。また本発明の目的は、前記撮像装置を備えるカメラを提供することである。

上記目的の１つは、以下の構成を有するズームレンズ系によって達成される。すなわち本発明のズームレンズ系は、
物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、
正パワーの第１レンズ群と、
負パワーの第２レンズ群と、
正パワーの第３レンズ群と、
正パワーの第４レンズ群とを備え、
前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された凹面を像側に向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．７＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる。また好ましくは、第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
５．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ_Ｗ＜８．０ ・・・（３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２．０＜ｆ_Ｇ４／ｆ_Ｗ＜３．５ ・・・（４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｇ４は第４レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２．０＜ｆ_Ｇ３／ｆ_Ｗ＜３．０ ・・・（５）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．７＜ｒ_Ｆ／ｆ_Ｗ＜１．３ ・・・（６）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｒ_Ｆは第３レンズ群最物体側レンズ素子の物体側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．５＜ｒ_Ｒ／ｆ_Ｗ＜１．０ ・・・（７）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｒ_Ｒは第３レンズ群最像側レンズ素子の像側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２０＜ｄ_ｓｉ／Ｚ_Ｗ×Ｌ_Ｗ／ｆ＜３０ ・・・（８）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄ_ｉとして、ｄ_ｓｉは各レンズ群の厚みの総和、Ｚは撮影距離が∞での広角端と望遠端との変倍比、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、第３レンズ群の最も物体側の正レンズの像側面が平面又は凹面である。

好ましくは、第３レンズ群を光軸に垂直な方向に移動することにより、ズームレンズ系の振動によって発生する像ぶれを補正可能であり、ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．１＜−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔ＜２．５ ・・・（９）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ３Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第３レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ４Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第４レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．５＜ｍ_Ｇ２Ｔ／ｍ_Ｇ２Ｗ＜３．０ ・・・（１０）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ２Ｗは撮影距離が∞で広角端における第２レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．３＜Δｍ_Ｇ２＜０．７ ・・・（１１）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．５＜Δｍ_Ｇ３＜１．８ ・・・（１２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．２＜Δｍ_Ｇ２／Δｍ_Ｇ３＜１．２ ・・・（１３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０＜Ｍ_１ＷＭ／Ｍ_１ＭＴ＜０．３２ ・・・（１４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｍ_１ＷＭは撮影距離が∞における広角端から中間焦点距離状態にかけての第１レンズ群の移動量、Ｍ_１ＭＴは撮影距離が∞における中間焦点距離状態から望遠端にかけての第１レンズ群の移動量であり、中間焦点距離状態はｆ_Ｍ＝√（ｆ_Ｗ＊ｆ_Ｔ）、ｆ_Ｍはズームレンズ系全体の中間焦点距離状態の焦点距離で定義され、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

上記目的の１つは、以下の撮像装置によって達成される。すなわち本発明の撮像装置は、
被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、
被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

上記目的の１つは、以下のカメラによって達成される。すなわち本発明のカメラは、被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、
被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を電気的な信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

本発明によれば、変倍比が５〜６倍程度、広角端の画角が６０°〜６５°で、撮影時及び非撮影時の全長が短く、解像度が高いズームレンズ系、及びかかるズームレンズ系を用いる撮像装置を提供することができる。また本発明によれば、前記撮像装置を備えるカメラを提供することができる。

図１Ａは、実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図である。 図１Ｂは、実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図である。 図１Ｃは、実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図である。 図２Ａは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｂは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｃは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｄは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｅは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｆは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｇは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｈは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図２Ｉは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図３Ａは、実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図である。 図３Ｂは、実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図である。 図３Ｃは、実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図である。 図４Ａは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｂは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｃは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｄは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｅは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｆは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｇは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｈは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図４Ｉは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図５Ａは、実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図である。 図５Ｂは、実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図である。 図５Ｃは、実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図である。 図６Ａは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｂは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｃは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｄは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｅは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｆは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｇは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｈは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図６Ｉは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図７Ａは、実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図である。 図７Ｂは、実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図である。 図７Ｃは、実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図である。 図８Ａは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｂは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｃは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｄは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｅは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｆは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｇは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｈは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図８Ｉは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。 図９Ａは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図９Ｂは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図９Ｃは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図９Ｄは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図９Ｅは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図９Ｆは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ａは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ｂは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ｃは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ｄは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ｅは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１０Ｆは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ａは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ｂは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ｃは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ｄは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ｅは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１１Ｆは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ａは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ｂは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ｃは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ｄは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ｅは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１２Ｆは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。 図１３は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの構成断面図である。

符号の説明

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ａ 絞り
Ｐ 平行平板
Ｓ 像面
１ ズームレンズ系
２ 固体撮像素子
３ 液晶モニタ
４ 筐体
５ 主鏡筒
６ 移動鏡筒
７ 円筒カム

（実施の形態１〜４）
図１Ａ〜１Ｃは、実施の形態１に係るズームレンズ系の構成図である。図３Ａ〜３Ｃは、実施の形態２に係るズームレンズ系の構成図である。図５Ａ〜５Ｃは、実施の形態３に係るズームレンズ系の構成図である。図７Ａ〜７Ｃは、実施の形態４に係るズームレンズ系の構成図である。各図は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。図１Ａ、３Ａ、５Ａ及び７Ａは、広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆ_Ｗ）のレンズ構成を表している。図１Ｂ、３Ｂ、５Ｂ及び７Ｂは、中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆ_Ｍ＝√（ｆ_Ｗ＊ｆ_Ｔ））のレンズ構成を表している。図１Ｃ、３Ｃ、５Ｃ及び７Ｃは、望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆ_Ｔ）のレンズ構成を表している。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群Ｇ１と、負パワーの第２レンズ群Ｇ２と、絞りＡと、正パワーの第３レンズ群Ｇ３と、正パワーの第４レンズ群Ｇ４とを備える。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動している。なお各図において、図中最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Ｐを設けている。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、これらの各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、光学性能を保ちつつレンズ系全体の小型化を可能にしている。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の正レンズもしくは１組の負レンズと正レンズとの接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズ素子と、非球面を有した両凹レンズ素子と、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子とから構成されている。また第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された像側に凹面を向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成されている。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、上記構成を有しているので、各レンズ群を構成しているレンズ素子の枚数が少なく、非使用時にコンパクトに収納することができる光学系となっている。

特に、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、正レンズ素子と、負レンズ素子とから構成されている。実施の形態１〜３に係るズームレンズ系は、このように第３レンズ群Ｇ３を構成することにより、充分な収差補正を行うことができる。

また、実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子Ｌ６と、負レンズ素子である第７レンズ素子Ｌ７とから構成されている。実施の形態４に係るズームレンズ系は、このように第３レンズ群Ｇ３を構成することにより、充分な収差補正を行うことができる。また、実施の形態４に係るズームレンズ系は、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系と比較して、第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズの枚数を削減できているので、組立に際して偏芯収差の発生の原因を減少させることができ、組立調整の容易なズームレンズ系を実現している。

また、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、正レンズ素子１枚で構成されている。各実施の形態に係るズームレンズ系は、以上の構成により沈胴時の小型化を可能にしている。さらに、各実施の形態に係るズームレンズ系は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを行うことができる。

以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、各条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１）及び（２）を満足することが望ましい。
７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１）及び（２）は、光学全長を短くするとともに良好な結像特性及び変倍比を確保するための条件である。条件（１）及び（２）が満足されない場合には、光学全長を短くするとともに良好な結像特性及び変倍比を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（２）の範囲を以下の範囲（２）’のように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
１．７＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。
５．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ_Ｗ＜８．０ ・・・（３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（３）は、最物体側レンズ径を小さくするとともに、光学全長を短くするための条件である。条件式の値が下限を下回ると、第１レンズ群の屈折力がきつくなるため、最物体側レンズ径が大きくなる。条件式の値が上限を上回ると、第１レンズ群の屈折力が緩くなるため、第２レンズ群の変倍作用が弱くなり光学全長が長くなる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（３）の範囲を以下の範囲（３）’のように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができ、さらに以下の範囲（３）’’のように規定することにより、顕著な効果を奏功させることができる。
６．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ_Ｗ＜８．０ ・・・（３）’
７．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ_Ｗ＜８．０ ・・・（３）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（４）を満足することが望ましい。
２．０＜ｆ_Ｇ４／ｆ_Ｗ＜３．５ ・・・（４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｇ４は第４レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（４）は、テレセントリック性を良好にするとともに、像面湾曲を低減するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、像面湾曲は低減するものの、テレセントリック性が不充分となる。一方、条件式の値が上限を上回ると、テレセントリック性は良好となるものの、レンズ系全体の像面湾曲を補正しきれなくなる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（４）の範囲を以下の範囲（４）’及び（４）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．５＜ｆ_Ｇ４／ｆ_Ｗ ・・・（４）’
ｆ_Ｇ４／ｆ_Ｗ＜２．９ ・・・（４）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。
２．０＜ｆ_Ｇ３／ｆ_Ｗ＜３．０ ・・・（５）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｆ_Ｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（５）は、光学全長を極力短くするとともに諸収差の発生をバランス良く補正するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の物像間距離が長くなるために、光学全長が長くなってしまう。一方、条件式の値が上限を上回ると、光学全長は短くなるものの、望遠端において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に絞りを配置できるだけの空気間隔を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（５）の範囲を以下の範囲（５）’及び（５）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．２＜ｆ_Ｇ３／ｆ_Ｗ ・・・（５）’
ｆ_Ｇ３／ｆ_Ｗ＜２．５ ・・・（５）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。
０．７＜ｒ_Ｆ／ｆ_Ｗ＜１．３ ・・・（６）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｒ_Ｆは第３レンズ群最物体側レンズ素子の物体側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（６）は、第３レンズ群Ｇ３で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、光学全長を短くするための条件である。条件式の値が下限を下回ると、光学全長が長くなってしまう。一方、条件式の値が上限を上回ると、球面収差、コマ収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（６）の範囲を以下の範囲（６）’及び（６）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８＜ｒ_Ｆ／ｆ_Ｗ ・・・（６）’
ｒ_Ｆ／ｆ_Ｗ＜１．１ ・・・（６）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（７）を満足することが望ましい。
０．５＜ｒ_Ｒ／ｆ_Ｗ＜１．０ ・・・（７）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｒ_Ｒは第３レンズ群最像側レンズ素子の像側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（７）は、第３レンズ群Ｇ３で発生する諸収差をバランス良く補正するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、像面湾曲及び広角端における負の歪曲収差を小さく抑えることができない。一方、条件式の値が上限を上回ると、コマ収差、非点収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（７）の範囲を以下の範囲（７）’及び（７）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．７＜ｒ_Ｒ／ｆ_Ｗ ・・・（７）’
ｒ_Ｒ／ｆ_Ｗ＜０．８ ・・・（７）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（８）を満足することが望ましい。
２０＜ｄ_ｓｉ／Ｚ×Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜３０ ・・・（８）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄ_ｉとして、ｄ_ｓｉは各レンズ群の厚みの総和、Ｚは撮影距離が∞での広角端と望遠端との変倍比、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（８）は、各レンズ群の厚みに関する条件である。条件式の値が上限を上回ると、レンズ系全体の小型化が困難となり、特に沈胴時の全長を短くすることができない。一方、条件式の値が下限を下回ると、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、結像特性をさらに良好にするには、条件（８）の範囲を以下の範囲（８）’及び（８）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２２．５＜ｄ_ｓｉ／Ｚ×Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ ・・・（８）’
ｄ_ｓｉ／Ｚ×Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜２４．５ ・・・（８）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、第３レンズ群を光軸に垂直な方向に移動することにより、ズームレンズ系の振動によって発生する像ぶれを補正可能に構成し、以下の条件（９）を満足することが望ましい。
１．１＜−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔ＜２．５ ・・・（９）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ３Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第３レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ４Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第４レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（９）は、像ぶれ補正時の結像特性を良好にするための条件である。−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔが下限を下回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な第３レンズ群Ｇ３の偏心量が過大となるために、第３レンズ群Ｇ３の平行移動による収差の変化が大きくなり、画像周辺部の結像特性が劣化してしまう。一方、−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔが上限を上回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な第３レンズ群Ｇ３の偏心量が過小となるために、第３レンズ群Ｇ３を精度良く平行移動させることが困難となる。その結果、撮影中の画素ずれを充分に小さくすることができないため、像ぶれ補正時の結像特性を良好にすることが困難となる。

なお、結像特性をさらに良好にするには、条件（９）の範囲を以下の範囲（９）’及び（９）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
１．７＜−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔ ・・・（９）’
−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔ＜１．８ ・・・（９）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１０）を満足することが望ましい。
１．５＜ｍ_Ｇ２Ｔ／ｍ_Ｇ２Ｗ＜３．０ ・・・（１０）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ２Ｗは撮影距離が∞で広角端における第２レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１０）は、第２レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第２レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１０）の値が下限を下回ると、変倍比を確保することが困難となる。一方、条件（１０）の値が上限を上回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１０）の範囲を以下の範囲（１０）’及び（１０）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．０＜ｍ_Ｇ２Ｔ／ｍ_Ｇ２Ｗ ・・・（１０）’
ｍ_Ｇ２Ｔ／ｍ_Ｇ２Ｗ＜２．５ ・・・（１０）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１１）を満足することが望ましい。
０．３＜Δｍ_Ｇ２＜０．７ ・・・（１１）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１１）は、第２レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第２レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１１）の値が下限を下回ると、変倍比を確保することが困難となる。一方、条件（１１）の値が上限を上回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１１）の範囲を以下の範囲（１１）’及び（１１）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．４＜Δｍ_Ｇ２ ・・・（１１）’
Δｍ_Ｇ２＜０．５ ・・・（１１）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１２）を満足することが望ましい。
０．５＜Δｍ_Ｇ３＜１．８ ・・・（１２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１２）は、第３レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第３レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１２）の値が下限を下回ると、第３レンズ群で発生するコマ収差を良好に補正することが困難となる。一方、条件（１２）の値が上限を上回ると、第３レンズ群の移動量が大きくなり、望遠端でのＦナンバーが暗くなってしまう。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１２）の範囲を以下の範囲（１２）’及び（１２）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８＜Δｍ_Ｇ３ ・・・（１２）’
Δｍ_Ｇ３＜１．５ ・・・（１２）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１３）を満足することが望ましい。
０．２＜Δｍ_Ｇ２／Δｍ_Ｇ３＜１．２ ・・・（１３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１３）は、第２レンズ群と第３レンズ群との倍率変化の比を規定する条件で、各レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１３）の値が下限を下回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。一方、条件（１３）の値が上限を上回ると、変倍比を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１３）の範囲を以下の範囲（１３）’及び（１３）’’の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．３＜Δｍ_Ｇ２／Δｍ_Ｇ３ ・・・（１３）’
Δｍ_Ｇ２／Δｍ_Ｇ３＜０．８ ・・・（１３）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１４）を満足することが望ましい。
０＜Ｍ_１ＷＭ／Ｍ_１ＭＴ＜０．３２ ・・・（１４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
ここで、Ｍ_１ＷＭは撮影距離が∞における広角端から中間焦点距離状態にかけての第１レンズ群の移動量、Ｍ_１ＭＴは撮影距離が∞における中間焦点距離状態から望遠端にかけての第１レンズ群の移動量であり、中間焦点距離状態はｆ_Ｍ＝√（ｆ_Ｗ＊ｆ_Ｔ）、ｆ_Ｍはズームレンズ系全体の中間焦点距離状態の焦点距離で定義され、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１４）は、第１レンズ群の変倍時の移動軌跡に関する条件である。条件（１４）の値が下限を下回ると、光学全長が長くなり、レンズ系全体の小型化が困難となる。一方、条件（１４）の値が上限を上回ると、ズーム全域での収差変動が大きくなり、良好な光学性能を得ることが困難となる。

なお、各実施の形態を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成されているが、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で、各レンズ群を構成してもよい。

また各実施の形態において、反射面を光路中に配置することにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。

さらに各実施の形態では、ズームレンズ系の最終面と撮像素子との間に配置される光学的ローパスフィルタを含む平板を配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。また各実施の形態において、ズームレンズ系の光学的な像を受光する固体撮像素子の特性に応じてローパスフィルタを省略してもよい。

（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの構成断面図である。図１３において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系１とＣＣＤである固体撮像素子２とを含む撮像装置と、液晶モニタ３と、筐体４等とから構成される。ズームレンズ系１として、実施の形態１に係るズームレンズ系が用いられる。図１３において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、絞りＡと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。筐体４は、前側にズームレンズ系１が配置され、ズームレンズ系１の後側には、ＣＣＤである固体撮像素子２が配置されている。筐体４の後側に液晶モニタ３が配置されている。ズームレンズ系１による被写体の光学的な像が像面Ｓに形成される。

固体撮像素子２は、記録画素数が水平２３０４×垂直１７２８（約４００万画素）、画素ピッチが水平２．５μｍ×垂直２．５μｍ、記録画面サイズが水平５．７６ｍｍ×垂直４．３２ｍｍ（対角７．２ｍｍ）であり、各画素に微小正レンズが設けられている。

鏡筒は、主鏡筒５、移動鏡筒６、円筒カム７で構成されている。円筒カム７を回転させると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが固体撮像素子２を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第４レンズ群枠Ｇ４はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。

こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態１のズームレンズ系を用いることにより、変倍比が５〜６倍程度、かつ広角端における画角が６０〜６５°程度で、解像度が高く、非使用時の奥行が薄いデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図１３に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態１に係るズームレンズ系の代わりに実施の形態２〜４のいずれかに係るズームレンズ系を用いてもよい。

また、以上説明した実施の形態１〜４に係るズームレンズ系と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用してもよい。

また、以上説明したデジタルスチルカメラに像ぶれ補正機能を搭載する場合、第３レンズ群Ｇ３を光軸に垂直な方向に移動させる機構と像ぶれ補正モータ等を追加し、像ぶれ補正モータを像ぶれ補正信号により制御すればよい。像ぶれ補正信号は、公知の角速度センサにより検出されるデジタルスチルカメラの振動検出結果から生成する方法や、固体撮像素子に形成された画像信号から画像処理により生成する方法などの公知の方法を用いることができる。

さらに、以上に説明したデジタルスチルカメラには、固体撮像素子の中央部に形成される画像を信号処理回路によって画面全体に拡大するデジタルズーム機能を搭載することもでき、デジタルズーム機能を用いる場合には、以下に説明するように、ぶれ補正機能による効果が顕著に得られる。

像ぶれによってズームレンズが傾斜した場合のぶれぼけの程度は、固体撮像素子の対角長に対する像偏心量の比（像偏心量比）を用いて評価することができる。この比は、撮影画像の信号からどのような大きさで印刷しても一定である。デジタルズーム機能を用いない場合の撮影画像の対角長は、固体撮像素子の有効領域の対角長と一致するが、デジタルズーム機能を用いる場合の撮影画像の対角長は、固体撮像素子の対角長よりも小さくなる。したがって、像偏心量が一定の場合には、デジタルズーム機能を用いると、像偏心量比が大きくなって、ぶれぼけの程度が大きくなる。

像ぶれ補正機能を用いると、像偏心量が非常に小さくなるので、デジタルズーム機能を用いても、像偏心量比が小さくなって、像ぶれぼけが大幅に改善される。

図１３に示したデジタルスチルカメラでは、第３レンズ群の平行移動量が同一でも、第３レンズ群の方位により結像特性に差を生じることがある。この場合には、固体撮像素子の傾斜調整を行うことにより、結像特性の差を小さくすることができる。

また、図１３に示したデジタルスチルカメラには、固体撮像素子として、前記４００万画素の固体撮像素子の代わりに、記録画素数が水平２５６０×垂直１９２０（約５００万画素）、画素ピッチが水平２．２μｍ×垂直２．２μｍ、記録画面サイズが水平５．６３２ｍｍ×垂直４．２２４ｍｍ（対角７．０４ｍｍ）の固体撮像素子を用いることもできる。

また、図１３に示したデジタルスチルカメラの構成は、動画を対象としたデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画だけでなく、解像度の高い動画を撮影することができる。

以下、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべてｍｍである。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線における屈折率、νｄはアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。

ここで、κは円錐定数、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪは、それぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次及び１６次の非球面係数である。

（実施例１）
実施例１のズームレンズ系は、図１Ａ〜１Ｃに示した実施の形態１に対応する。実施例１のズームレンズ系のレンズデータを表１に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表２に、非球面データを表３に示す。

（実施例２）
実施例２のズームレンズ系は、図３Ａ〜３Ｃに示した実施の形態２に対応する。実施例２のズームレンズ系のレンズデータを表４に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表５に、非球面データを表６に示す。

（実施例３）
実施例３のズームレンズ系は、図５Ａ〜５Ｃに示した実施の形態３に対応する。実施例３のズームレンズ系のレンズデータを表７に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表８に、非球面データを表９に示す。

（実施例４）
実施襟４のズームレンズ系は、図７Ａ〜７Ｃに示した実施の形態４に対応する。実施例４のズームレンズ系のレンズデータを表１０に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表１１に、非球面データを表１２に示す。

以下の表１３に、実施例１〜４における各条件式の対応値を示す。

図２Ａ〜２Ｉは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。図４Ａ〜４Ｉは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。図６Ａ〜６Ｉは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。図８Ａ〜８Ｉは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。

図２Ａ〜２Ｃ、４Ａ〜４Ｃ、６Ａ〜６Ｃ及び８Ａ〜８Ｃは、広角端における各収差を表す。図２Ｄ〜２Ｆ、４Ｄ〜４Ｆ、６Ｄ〜６Ｆ及び８Ｄ〜８Ｆは、中間位置における各収差を表す。図２Ｇ〜２Ｉ、４Ｇ〜４Ｉ、６Ｇ〜６Ｉ及び８Ｇ〜８Ｉは、望遠端における各収差を表す。図２Ａ、２Ｄ、２Ｇ、４Ａ、４Ｄ、４Ｇ、６Ａ、６Ｄ、６Ｇ、８Ａ、８Ｄ及び８Ｇは、球面収差を示す。図２Ｂ、２Ｅ、２Ｈ、４Ｂ、４Ｅ、４Ｈ、６Ｂ、６Ｅ、６Ｈ、８Ｂ、８Ｅ及び８Ｈは、非点収差を示す。図２Ｃ、２Ｆ、２Ｉ、４Ｃ、４Ｆ、４Ｉ、６Ｃ、６Ｆ、６Ｉ、８Ｃ、８Ｆ及び８Ｉは、歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバーを表し、実線はｄ線、短破線はＦ線、長破線はＣ線の特性である。非点収差図において、縦軸は半画角を表し、実線はサジタル平面、破線はメリディオナル平面の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角を表す。

また図９Ａ〜９Ｆは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１０Ａ〜１０Ｆは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１１Ａ〜１１Ｆは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１２Ａ〜１２Ｆは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。

図９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｃ、１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃは、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態に対応する。図９Ｄ〜９Ｆ、１０Ｄ〜１０Ｆ、１１Ｄ〜１１Ｆ及び１２Ｄ〜１２Ｆは、第２レンズ群Ｇ２全体を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に対応する。基本状態の各横収差図のうち、図９Ａ、１０Ａ、１１Ａ及び１２Ａは、最大像高の７５％の像点における横収差に対応する。図９Ｂ、１０Ｂ、１１Ｂ及び１２Ｂは、軸上像点における横収差に対応する。図９Ｃ、１０Ｃ、１１Ｃ及び１２Ｃは、最大像高の−７５％の像点における横収差に対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、図９Ｄ、１０Ｄ、１１Ｄ及び１２Ｄは、最大像高の７５％の像点における横収差に対応する。図９Ｅ、１０Ｅ、１１Ｅ及び１２Ｅは、軸上像点における横収差に対応する。図９Ｆ、１０Ｆ、１１Ｆ及び１２Ｆは、最大像高の−７５％の像点における横収差に対応する。なお、各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸と第２レンズ群Ｇ２の光軸とを含む平面としている。

なお、像ぶれ補正状態での第３レンズ群Ｇ３の光軸と垂直な方向への移動量は、実施例１が０．１２９ｍｍ、実施例２が０．１０５ｍｍ、実施例３が０．１３２ｍｍ、実施例４が０．１３５ｍｍである。なお、撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が０．３°だけ傾いた場合の像偏心量は、第３レンズ群Ｇ３全体が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。

各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、＋７５％像点における横収差と−７５％像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、レンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。従って、いずれのズーム位置であっても、０．３°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。

本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。

本発明はズームレンズ系、撮像装置及びカメラに関し、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適な小型で高画質のズームレンズ系、そのズームレンズ系を備える撮像装置、及びその撮像装置を備えるカメラに関する。

ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラは、レンズ素子の最後部と固体撮像素子との間に光学的ローパスフィルタなどの部材を配置するため、比較的バックフォーカスの長いレンズ系を必要とする。また、デジタルスチルカメラの撮影光学系は、像面における周辺光量低下の要因となるシェーディングを避けるため、良好なテレセントリック特性が要求される。

デジタルスチルカメラには多くの形態が考えられるが、その１つの形態としてコンパクトタイプがある。そのズームレンズとしてより高倍率、より高結像性能のものが求められてきている。コンパクトタイプに適したズームレンズとしては、物体側から順に、負パワーを有する第１レンズ群と、正パワーを有する第２レンズ群と、正パワーを有する第３レンズ群で構成した３群ズームレンズが数多く提案されている。これらの３群ズームレンズは、３倍程度の変倍比であれば、コンパクトで広角端の画角の広いズームレンズを構成することが可能である。しかしながら、望遠端のＦナンバーが広角端のＦナンバーに比べて大きくなるため、高倍率のズームレンズを得ることはできないものであった。

そこで、望遠端のＦナンバーが広角端のＦナンバーに比べてあまり大きくならずに、比較的高倍率が得られるズームレンズとして、例えば、特許文献１ないし特許文献４の各公報に記載されているように、物体側から順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群及び第４レンズ群より構成された４群ズームレンズが数多く提案されている。
特開２００１−１３４１１号公報 特開２００１−４２２１５号公報 特開２００２−７２０８７号公報 特開２００４−２１２６１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のズームレンズは、変倍比は６倍程度得られるが、レンズの構成枚数が多いため、非使用時にコンパクトに収納することが困難であった。また特許文献２に記載のズームレンズは、レンズの構成枚数は少なく、したがって非使用時にコンパクトに収納可能であるが、変倍比が３倍程度と小さいものであった。さらに特許文献３に記載のズームレンズは、変倍比が３倍程度、特許文献４に記載のズームレンズは、変倍比が４倍程度のものであった。

本発明の目的は、変倍比が５〜６倍程度、広角端の画角が６０°〜６５°で、撮影時及び非撮影時の全長が短く、解像度が高いズームレンズ系、及びかかるズームレンズ系を用いる撮像装置を提供することである。また本発明の目的は、前記撮像装置を備えるカメラを提供することである。

上記目的の１つは、以下の構成を有するズームレンズ系によって達成される。すなわち本発明のズームレンズ系は、
物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、
正パワーの第１レンズ群と、
負パワーの第２レンズ群と、
正パワーの第３レンズ群と、
正パワーの第４レンズ群とを備え、
前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された凹面を像側に向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_W／ｆ_W＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Tは望遠端における光学全長、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．７＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）'
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｌ_Tは望遠端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる。また好ましくは、第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
５．０＜ｆ_G1／ｆ_W＜８．０ ・・・（３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_G1は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２．０＜ｆ_G4／ｆ_W＜３．５ ・・・（４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_G4は第４レンズ群の焦点距離、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２．０＜ｆ_G3／ｆ_W＜３．０ ・・・（５）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_G3は第３レンズ群の焦点距離、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．７＜ｒ_F／ｆ_W＜１．３ ・・・（６）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｒ_Fは第３レンズ群最物体側レンズ素子の物体側面の曲率半径、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．５＜ｒ_R／ｆ_W＜１．０ ・・・（７）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｒ_Rは第３レンズ群最像側レンズ素子の像側面の曲率半径、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
２０＜ｄ_si／Ｚ×Ｌ_W／ｆ_W＜３０ ・・・（８）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄ_iとして、ｄ_siは各レンズ群の厚みの総和、Ｚは撮影距離が∞での広角端と望遠端との変倍比、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、第３レンズ群の最も物体側の正レンズの像側面が平面又は凹面である。

好ましくは、第３レンズ群を光軸に垂直な方向に移動することにより、ズームレンズ系の振動によって発生する像ぶれを補正可能であり、ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．１＜−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4T＜２．５ ・・・（９）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｍ_G2Tは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_G3Tは撮影距離が∞で望遠端における第３レンズ群の倍率、ｍ_G4Tは撮影距離が∞で望遠端における第４レンズ群の倍率、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
１．５＜ｍ_G2T／ｍ_G2W＜３．０ ・・・（１０）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｍ_G2Tは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_G2Wは撮影距離が∞で広角端における第２レンズ群の倍率、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．３＜Δｍ_G2＜０．７ ・・・（１１）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G2は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．５＜Δｍ_G3＜１．８ ・・・（１２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G3は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０．２＜Δｍ_G2／Δｍ_G3＜１．２ ・・・（１３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G2は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、Δｍ_G3は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

好ましくは、前記ズームレンズ系が以下の条件を満足する。
０＜Ｍ_1WM／Ｍ_1MT＜０．３２ ・・・（１４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｍ_1WMは撮影距離が∞における広角端から中間焦点距離状態にかけての第１レンズ群の移動量、Ｍ_1MTは撮影距離が∞における中間焦点距離状態から望遠端にかけての第１レンズ群の移動量であり、中間焦点距離状態はｆ_M＝√（ｆ_W＊ｆ_T）、ｆ_Mはズームレンズ系全体の中間焦点距離状態の焦点距離で定義され、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

上記目的の１つは、以下の撮像装置によって達成される。すなわち本発明の撮像装置は、
被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、
被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_W／ｆ_W＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Tは望遠端における光学全長、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

上記目的の１つは、以下のカメラによって達成される。すなわち本発明のカメラは、
被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、
被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を電気的な信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
以下の条件を満足する。
７．０＜Ｌ_W／ｆ_W＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Tは望遠端における光学全長、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

本発明によれば、変倍比が５〜６倍程度、広角端の画角が６０°〜６５°で、撮影時及び非撮影時の全長が短く、解像度が高いズームレンズ系、及びかかるズームレンズ系を用いる撮像装置を提供することができる。また本発明によれば、前記撮像装置を備えるカメラを提供することができる。

（実施の形態１〜４）
図１Ａ〜１Ｃは、実施の形態１に係るズームレンズ系の構成図である。図３Ａ〜３Ｃは、実施の形態２に係るズームレンズ系の構成図である。図５Ａ〜５Ｃは、実施の形態３に係るズームレンズ系の構成図である。図７Ａ〜７Ｃは、実施の形態４に係るズームレンズ系の構成図である。各図は、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。図１Ａ、３Ａ、５Ａ及び７Ａは、広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆ_W）のレンズ構成を表している。図１Ｂ、３Ｂ、５Ｂ及び７Ｂは、中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆ_M＝√（ｆ_W＊ｆ_T））のレンズ構成を表している。図１Ｃ、３Ｃ、５Ｃ及び７Ｃは、望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆ_T）のレンズ構成を表している。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、いずれも物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群Ｇ１と、負パワーの第２レンズ群Ｇ２と、絞りＡと、正パワーの第３レンズ群Ｇ３と、正パワーの第４レンズ群Ｇ４とを備える。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動している。なお各図において、図中最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表し、その物体側には光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等と等価な平行平板Ｐを設けている。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、これらの各レンズ群を所望のパワー配置にすることにより、光学性能を保ちつつレンズ系全体の小型化を可能にしている。

実施の形態１〜４に係るズームレンズ系において、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の正レンズもしくは１組の負レンズと正レンズとの接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を像側に向けた負メニスカスレンズ素子と、非球面を有した両凹レンズ素子と、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子とから構成されている。また第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された像側に凹面を向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成されている。実施の形態１〜４に係るズームレンズ系は、上記構成を有しているので、各レンズ群を構成しているレンズ素子の枚数が少なく、非使用時にコンパクトに収納することができる光学系となっている。

特に、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、正レンズ素子と、負レンズ素子とから構成されている。実施の形態１〜３に係るズームレンズ系は、このように第３レンズ群Ｇ３を構成することにより、充分な収差補正を行うことができる。

また、実施の形態４に係るズームレンズ系において、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子Ｌ６と、負レンズ素子である第７レンズ素子Ｌ７とから構成されている。実施の形態４に係るズームレンズ系は、このように第３レンズ群Ｇ３を構成することにより、充分な収差補正を行うことができる。また、実施の形態４に係るズームレンズ系は、実施の形態１〜３に係るズームレンズ系と比較して、第３レンズ群Ｇ３を構成するレンズの枚数を削減できているので、組立に際して偏芯収差の発生の原因を減少させることができ、組立調整の容易なズームレンズ系を実現している。

また、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系において、第４レンズ群Ｇ４は、正レンズ素子１枚で構成されている。各実施の形態に係るズームレンズ系は、以上の構成により沈胴時の小型化を可能にしている。さらに、各実施の形態に係るズームレンズ系は、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを行うことができる。

以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係るズームレンズ系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、各条件すべてを満足するズームレンズ系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることも可能である。

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１）及び（２）を満足することが望ましい。
７．０＜Ｌ_W／ｆ_W＜９．０ ・・・（１）
１．５＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Tは望遠端における光学全長、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１）及び（２）は、光学全長を短くするとともに良好な結像特性及び変倍比を確保するための条件である。条件（１）及び（２）が満足されない場合には、光学全長を短くするとともに良好な結像特性及び変倍比を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（２）の範囲を以下の範囲（２）'のように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
１．７＜Ｌ_T／ｆ_T＜２．１ ・・・（２）'
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（３）を満足することが望ましい。
５．０＜ｆ_G1／ｆ_W＜８．０ ・・・（３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_G1は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（３）は、最物体側レンズ径を小さくするとともに、光学全長を短くするための条件である。条件式の値が下限を下回ると、第１レンズ群の屈折力がきつくなるため、最物体側レンズ径が大きくなる。条件式の値が上限を上回ると、第１レンズ群の屈折力が緩くなるため、第２レンズ群の変倍作用が弱くなり光学全長が長くなる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（３）の範囲を以下の範囲（３）'のように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができ、さらに以下の範囲（３）''のように規定することにより、顕著な効果を奏功させることができる。
６．０＜ｆ_G1／ｆ_W＜８．０ ・・・（３）’
７．０＜ｆ_G1／ｆ_W＜８．０ ・・・（３）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（４）を満足することが望ましい。
２．０＜ｆ_G4／ｆ_W＜３．５ ・・・（４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_G4は第４レンズ群の焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（４）は、テレセントリック性を良好にするとともに、像面湾曲を低減するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、像面湾曲は低減するものの、テレセントリック性が不充分となる。一方、条件式の値が上限を上回ると、テレセントリック性は良好となるものの、レンズ系全体の像面湾曲を補正しきれなくなる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（４）の範囲を以下の範囲（４）'及び（４）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．５＜ｆ_G4／ｆ_W ・・・（４）’
ｆ_G4／ｆ_W＜２．９ ・・・（４）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。
２．０＜ｆ_G3／ｆ_W＜３．０ ・・・（５）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｆ_G3は第３レンズ群の焦点距離、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（５）は、光学全長を極力短くするとともに諸収差の発生をバランス良く補正するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の物像間距離が長くなるために、光学全長が長くなってしまう。一方、条件式の値が上限を上回ると、光学全長は短くなるものの、望遠端において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に絞りを配置できるだけの空気間隔を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（５）の範囲を以下の範囲（５）'及び（５）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．２＜ｆ_G3／ｆ_W ・・・（５）’
ｆ_G3／ｆ_W＜２．５ ・・・（５）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。
０．７＜ｒ_F／ｆ_W＜１．３ ・・・（６）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｒ_Fは第３レンズ群最物体側レンズ素子の物体側面の曲率半径、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（６）は、第３レンズ群Ｇ３で発生する諸収差をバランス良く補正するとともに、光学全長を短くするための条件である。条件式の値が下限を下回ると、光学全長が長くなってしまう。一方、条件式の値が上限を上回ると、球面収差、コマ収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（６）の範囲を以下の範囲（６）'及び（６）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８＜ｒ_F／ｆ_W ・・・（６）’
ｒ_F／ｆ_W＜１．１ ・・・（６）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（７）を満足することが望ましい。
０．５＜ｒ_R／ｆ_W＜１．０ ・・・（７）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｒ_Rは第３レンズ群最像側レンズ素子の像側面の曲率半径、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（７）は、第３レンズ群Ｇ３で発生する諸収差をバランス良く補正するための条件である。条件式の値が下限を下回ると、像面湾曲及び広角端における負の歪曲収差を小さく抑えることができない。一方、条件式の値が上限を上回ると、コマ収差、非点収差を他のレンズでバランス良く補正することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（７）の範囲を以下の範囲（７）'及び（７）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．７＜ｒ_R／ｆ_W ・・・（７）’
ｒ_R／ｆ_W＜０．８ ・・・（７）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（８）を満足することが望ましい。
２０＜ｄ_si／Ｚ×Ｌ_W／ｆ_W＜３０ ・・・（８）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄ_iとして、ｄ_siは各レンズ群の厚みの総和、Ｚは撮影距離が∞での広角端と望遠端との変倍比、Ｌ_Wは広角端における光学全長、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（８）は、各レンズ群の厚みに関する条件である。条件式の値が上限を上回ると、レンズ系全体の小型化が困難となり、特に沈胴時の全長を短くすることができない。一方、条件式の値が下限を下回ると、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、結像特性をさらに良好にするには、条件（８）の範囲を以下の範囲（８）'及び（８）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２２．５＜ｄ_si／Ｚ×Ｌ_W／ｆ_W ・・・（８）’
ｄ_si／Ｚ×Ｌ_W／ｆ_W＜２４．５ ・・・（８）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、第３レンズ群を光軸に垂直な方向に移動することにより、ズームレンズ系の振動によって発生する像ぶれを補正可能に構成し、以下の条件（９）を満足することが望ましい。
１．１＜−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4T＜２．５ ・・・（９）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｍ_G2Tは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_G3Tは撮影距離が∞で望遠端における第３レンズ群の倍率、ｍ_G4Tは撮影距離が∞で望遠端における第４レンズ群の倍率、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（９）は、像ぶれ補正時の結像特性を良好にするための条件である。−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4Tが下限を下回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な第３レンズ群Ｇ３の偏心量が過大となるために、第３レンズ群Ｇ３の平行移動による収差の変化が大きくなり、画像周辺部の結像特性が劣化してしまう。一方、−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4Tが上限を上回ると、像を所定の量だけ偏心させるのに必要な第３レンズ群Ｇ３の偏心量が過小となるために、第３レンズ群Ｇ３を精度良く平行移動させることが困難となる。その結果、撮影中の画素ずれを充分に小さくすることができないため、像ぶれ補正時の結像特性を良好にすることが困難となる。

なお、結像特性をさらに良好にするには、条件（９）の範囲を以下の範囲（９）'及び（９）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
１．７＜−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4T ・・・（９）’
−（１−ｍ_G2T）ｍ_G3Tｍ_G4T＜１．８ ・・・（９）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１０）を満足することが望ましい。
１．５＜ｍ_G2T／ｍ_G2W＜３．０ ・・・（１０）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、ｍ_G2Tは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_G2Wは撮影距離が∞で広角端における第２レンズ群の倍率、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１０）は、第２レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第２レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１０）の値が下限を下回ると、変倍比を確保することが困難となる。一方、条件（１０）の値が上限を上回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１０）の範囲を以下の範囲（１０）'及び（１０）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
２．０＜ｍ_G2T／ｍ_G2W ・・・（１０）’
ｍ_G2T／ｍ_G2W＜２．５ ・・・（１０）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１１）を満足することが望ましい。
０．３＜Δｍ_G2＜０．７ ・・・（１１）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G2は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１１）は、第２レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第２レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１１）の値が下限を下回ると、変倍比を確保することが困難となる。一方、条件（１１）の値が上限を上回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１１）の範囲を以下の範囲（１１）'及び（１１）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．４＜Δｍ_G2 ・・・（１１）’
Δｍ_G2＜０．５ ・・・（１１）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１２）を満足することが望ましい。
０．５＜Δｍ_G3＜１．８ ・・・（１２）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G3は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１２）は、第３レンズ群の倍率変化を規定する条件で、第３レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１２）の値が下限を下回ると、第３レンズ群で発生するコマ収差を良好に補正することが困難となる。一方、条件（１２）の値が上限を上回ると、第３レンズ群の移動量が大きくなり、望遠端でのＦナンバーが暗くなってしまう。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１２）の範囲を以下の範囲（１２）'及び（１２）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．８＜Δｍ_G3 ・・・（１２）’
Δｍ_G3＜１．５ ・・・（１２）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１３）を満足することが望ましい。
０．２＜Δｍ_G2／Δｍ_G3＜１．２ ・・・（１３）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Δｍ_G2は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、Δｍ_G3は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１３）は、第２レンズ群と第３レンズ群との倍率変化の比を規定する条件で、各レンズ群の変倍負担量を定める条件である。条件（１３）の値が下限を下回ると、光学全長を短くしつつ、ズーム全域での収差補正が困難となる。一方、条件（１３）の値が上限を上回ると、変倍比を確保することが困難となる。

なお、各実施の形態に係るズームレンズ系は、条件（１３）の範囲を以下の範囲（１３）'及び（１３）''の少なくとも１つのように規定することにより、上述の効果をさらに奏功させることができる。
０．３＜Δｍ_G2／Δｍ_G3 ・・・（１３）’
Δｍ_G2／Δｍ_G3＜０．８ ・・・（１３）’’
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）

各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件（１４）を満足することが望ましい。
０＜Ｍ_1WM／Ｍ_1MT＜０．３２ ・・・（１４）
（ただし、Ｚ＝ｆ_T／ｆ_W＞５．０である）
ここで、Ｍ_1WMは撮影距離が∞における広角端から中間焦点距離状態にかけての第１レンズ群の移動量、Ｍ_1MTは撮影距離が∞における中間焦点距離状態から望遠端にかけての第１レンズ群の移動量であり、中間焦点距離状態はｆ_M＝√（ｆ_W＊ｆ_T）、ｆ_Mはズームレンズ系全体の中間焦点距離状態の焦点距離で定義され、ｆ_Wはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Tはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

条件（１４）は、第１レンズ群の変倍時の移動軌跡に関する条件である。条件（１４）の値が下限を下回ると、光学全長が長くなり、レンズ系全体の小型化が困難となる。一方、条件（１４）の値が上限を上回ると、ズーム全域での収差変動が大きくなり、良好な光学性能を得ることが困難となる。

なお、各実施の形態を構成している各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）のみで構成されているが、これに限らない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等で、各レンズ群を構成してもよい。

また各実施の形態において、反射面を光路中に配置することにより、ズームレンズ系の前、後又は途中で光路を折り曲げてもよい。折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、カメラの見かけ上の薄型化を達成することが可能である。

さらに各実施の形態では、ズームレンズ系の最終面と撮像素子との間に配置される光学的ローパスフィルタを含む平板を配置する構成を示したが、このローパスフィルタとしては、所定の結晶軸方向が調整された水晶等を材料とする複屈折型ローパスフィルタや、必要とされる光学的な遮断周波数の特性を回折効果により達成する位相型ローパスフィルタ等が適用可能である。また各実施の形態において、ズームレンズ系の光学的な像を受光する固体撮像素子の特性に応じてローパスフィルタを省略してもよい。

（実施の形態５）
図１３は、実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの構成断面図である。図１３において、デジタルスチルカメラは、ズームレンズ系１とＣＣＤである固体撮像素子２とを含む撮像装置と、液晶モニタ３と、筐体４等とから構成される。ズームレンズ系１として、実施の形態１に係るズームレンズ系が用いられる。図１３において、ズームレンズ系１は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、絞りＡと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。筐体４は、前側にズームレンズ系１が配置され、ズームレンズ系１の後側には、ＣＣＤである固体撮像素子２が配置されている。筐体４の後側に液晶モニタ３が配置されている。ズームレンズ系１による被写体の光学的な像が像面Ｓに形成される。

固体撮像素子２は、記録画素数が水平２３０４×垂直１７２８（約４００万画素）、画素ピッチが水平２．５μｍ×垂直２．５μｍ、記録画面サイズが水平５．７６ｍｍ×垂直４．３２ｍｍ（対角７．２ｍｍ）であり、各画素に微小正レンズが設けられている。

鏡筒は、主鏡筒５、移動鏡筒６、円筒カム７で構成されている。円筒カム７を回転させると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが固体撮像素子２を基準にした所定の位置に移動し、広角端から望遠端までの変倍を行うことができる。第４レンズ群枠Ｇ４はフォーカス調整用モータにより光軸方向に移動可能である。

こうして、デジタルスチルカメラに実施の形態１のズームレンズ系を用いることにより、変倍比が５〜６倍程度、かつ広角端における画角が６０〜６５°程度で、解像度が高く、非使用時の奥行が薄いデジタルスチルカメラを提供することができる。なお、図１３に示したデジタルスチルカメラには、実施の形態１に係るズームレンズ系の代わりに実施の形態２〜４のいずれかに係るズームレンズ系を用いてもよい。

また、以上説明した実施の形態１〜４に係るズームレンズ系と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とから構成される撮像装置を、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等に適用してもよい。

また、以上説明したデジタルスチルカメラに像ぶれ補正機能を搭載する場合、第３レンズ群Ｇ３を光軸に垂直な方向に移動させる機構と像ぶれ補正モータ等を追加し、像ぶれ補正モータを像ぶれ補正信号により制御すればよい。像ぶれ補正信号は、公知の角速度センサにより検出されるデジタルスチルカメラの振動検出結果から生成する方法や、固体撮像素子に形成された画像信号から画像処理により生成する方法などの公知の方法を用いることができる。

さらに、以上に説明したデジタルスチルカメラには、固体撮像素子の中央部に形成される画像を信号処理回路によって画面全体に拡大するデジタルズーム機能を搭載することもでき、デジタルズーム機能を用いる場合には、以下に説明するように、ぶれ補正機能による効果が顕著に得られる。

像ぶれによってズームレンズが傾斜した場合のぶれぼけの程度は、固体撮像素子の対角長に対する像偏心量の比（像偏心量比）を用いて評価することができる。この比は、撮影画像の信号からどのような大きさで印刷しても一定である。デジタルズーム機能を用いない場合の撮影画像の対角長は、固体撮像素子の有効領域の対角長と一致するが、デジタルズーム機能を用いる場合の撮影画像の対角長は、固体撮像素子の対角長よりも小さくなる。したがって、像偏心量が一定の場合には、デジタルズーム機能を用いると、像偏心量比が大きくなって、ぶれぼけの程度が大きくなる。

像ぶれ補正機能を用いると、像偏心量が非常に小さくなるので、デジタルズーム機能を用いても、像偏心量比が小さくなって、像ぶれぼけが大幅に改善される。

図１３に示したデジタルスチルカメラでは、第３レンズ群の平行移動量が同一でも、第３レンズ群の方位により結像特性に差を生じることがある。この場合には、固体撮像素子の傾斜調整を行うことにより、結像特性の差を小さくすることができる。

また、図１３に示したデジタルスチルカメラには、固体撮像素子として、前記４００万画素の固体撮像素子の代わりに、記録画素数が水平２５６０×垂直１９２０（約５００万画素）、画素ピッチが水平２．２μｍ×垂直２．２μｍ、記録画面サイズが水平５．６３２ｍｍ×垂直４．２２４ｍｍ（対角７．０４ｍｍ）の固体撮像素子を用いることもできる。

また、図１３に示したデジタルスチルカメラの構成は、動画を対象としたデジタルビデオカメラに用いることもできる。この場合、静止画だけでなく、解像度の高い動画を撮影することができる。

以下、実施の形態１〜４に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべてｍｍである。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線における屈折率、νｄはアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。

ここで、κは円錐定数、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ及びＪは、それぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次及び１６次の非球面係数である。

（実施例１）
実施例１のズームレンズ系は、図１Ａ〜１Ｃに示した実施の形態１に対応する。実施例１のズームレンズ系のレンズデータを表１に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表２に、非球面データを表３に示す。

（実施例２）
実施例２のズームレンズ系は、図３Ａ〜３Ｃに示した実施の形態２に対応する。実施例２のズームレンズ系のレンズデータを表４に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表５に、非球面データを表６に示す。

（実施例３）
実施例３のズームレンズ系は、図５Ａ〜５Ｃに示した実施の形態３に対応する。実施例３のズームレンズ系のレンズデータを表７に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表８に、非球面データを表９に示す。

（実施例４）
実施襟４のズームレンズ系は、図７Ａ〜７Ｃに示した実施の形態４に対応する。実施例４のズームレンズ系のレンズデータを表１０に、撮影距離が∞の場合の、焦点距離、Ｆナンバー、画角、光学全長及び可変面間隔データを表１１に、非球面データを表１２に示す。

以下の表１３に、実施例１〜４における各条件式の対応値を示す。

図２Ａ〜２Ｉは、実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図である。図４Ａ〜４Ｉは、実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図である。図６Ａ〜６Ｉは、実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図である。図８Ａ〜８Ｉは、実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図である。

図２Ａ〜２Ｃ、４Ａ〜４Ｃ、６Ａ〜６Ｃ及び８Ａ〜８Ｃは、広角端における各収差を表す。図２Ｄ〜２Ｆ、４Ｄ〜４Ｆ、６Ｄ〜６Ｆ及び８Ｄ〜８Ｆは、中間位置における各収差を表す。図２Ｇ〜２Ｉ、４Ｇ〜４Ｉ、６Ｇ〜６Ｉ及び８Ｇ〜８Ｉは、望遠端における各収差を表す。図２Ａ、２Ｄ、２Ｇ、４Ａ、４Ｄ、４Ｇ、６Ａ、６Ｄ、６Ｇ、８Ａ、８Ｄ及び８Ｇは、球面収差を示す。図２Ｂ、２Ｅ、２Ｈ、４Ｂ、４Ｅ、４Ｈ、６Ｂ、６Ｅ、６Ｈ、８Ｂ、８Ｅ及び８Ｈは、非点収差を示す。図２Ｃ、２Ｆ、２Ｉ、４Ｃ、４Ｆ、４Ｉ、６Ｃ、６Ｆ、６Ｉ、８Ｃ、８Ｆ及び８Ｉは、歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバーを表し、実線はｄ線、短破線はＦ線、長破線はＣ線の特性である。非点収差図において、縦軸は半画角を表し、実線はサジタル平面、破線はメリディオナル平面の特性である。歪曲収差図において、縦軸は半画角を表す。

また図９Ａ〜９Ｆは、実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１０Ａ〜１０Ｆは、実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１１Ａ〜１１Ｆは、実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。図１２Ａ〜１２Ｆは、実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図である。

図９Ａ〜９Ｃ、１０Ａ〜１０Ｃ、１１Ａ〜１１Ｃ及び１２Ａ〜１２Ｃは、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態に対応する。図９Ｄ〜９Ｆ、１０Ｄ〜１０Ｆ、１１Ｄ〜１１Ｆ及び１２Ｄ〜１２Ｆは、第２レンズ群Ｇ２全体を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態に対応する。基本状態の各横収差図のうち、図９Ａ、１０Ａ、１１Ａ及び１２Ａは、最大像高の７５％の像点における横収差に対応する。図９Ｂ、１０Ｂ、１１Ｂ及び１２Ｂは、軸上像点における横収差に対応する。図９Ｃ、１０Ｃ、１１Ｃ及び１２Ｃは、最大像高の−７５％の像点における横収差に対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、図９Ｄ、１０Ｄ、１１Ｄ及び１２Ｄは、最大像高の７５％の像点における横収差に対応する。図９Ｅ、１０Ｅ、１１Ｅ及び１２Ｅは、軸上像点における横収差に対応する。図９Ｆ、１０Ｆ、１１Ｆ及び１２Ｆは、最大像高の−７５％の像点における横収差に対応する。なお、各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸と第２レンズ群Ｇ２の光軸とを含む平面としている。

なお、像ぶれ補正状態での第３レンズ群Ｇ３の光軸と垂直な方向への移動量は、実施例１が０．１２９ｍｍ、実施例２が０．１０５ｍｍ、実施例３が０．１３２ｍｍ、実施例４が０．１３５ｍｍである。なお、撮影距離が∞で望遠端において、ズームレンズ系が０．３°だけ傾いた場合の像偏心量は、第３レンズ群Ｇ３全体が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。

各横収差図から明らかなように、軸上像点における横収差の対称性は良好であることがわかる。また、＋７５％像点における横収差と−７５％像点における横収差とを基本状態で比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しいことから、偏心コマ収差、偏心非点収差が小さいことがわかる。このことは、像ぶれ補正状態であっても充分な結像性能が得られていることを意味している。また、ズームレンズ系の像ぶれ補正角が同じ場合には、レンズ系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。従って、いずれのズーム位置であっても、０．３°までの像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させることなく充分な像ぶれ補正を行うことが可能である。

本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラ等のデジタル入力装置に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の高画質が要求される撮影光学系に好適である。

実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態１（実施例１）に係るズームレンズ系の構成図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の縦収差図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態２（実施例２）に係るズームレンズ系の構成図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例２に係るズームレンズ系の縦収差図 実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態３（実施例３）に係るズームレンズ系の構成図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例３に係るズームレンズ系の縦収差図 実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図 実施の形態４（実施例４）に係るズームレンズ系の構成図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例４に係るズームレンズ系の縦収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例１に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例２に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例３に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施例４に係るズームレンズ系の望遠端における横収差図 実施の形態５に係るデジタルスチルカメラの構成断面図

符号の説明

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ａ 絞り
Ｐ 平行平板
Ｓ 像面
１ ズームレンズ系
２ 固体撮像素子
３ 液晶モニタ
４ 筐体
５ 主鏡筒
６ 移動鏡筒
７ 円筒カム

Claims (19)

1. 物体の光学的な像を変倍可能に形成するためのズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、
   正パワーの第１レンズ群と、
   負パワーの第２レンズ群と、
   正パワーの第３レンズ群と、
   正パワーの第４レンズ群とを備え、
   前記各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
   広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
   第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された凹面を像側に向けた負レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
   以下の条件を満足する、ズームレンズ系：
   ７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
   １．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
2. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   １．７＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）’
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
3. 第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
4. 第３レンズ群が、物体側から像側へと順に、曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子と、像側に凹面を向けた負レンズ素子とからなる、請求項１に記載のズームレンズ系。
5. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ５．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ_Ｗ＜８．０ ・・・（３）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、ｆ_Ｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
6. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ２．０＜ｆ_Ｇ４／ｆ_Ｗ＜３．５ ・・・（４）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、ｆ_Ｇ４は第４レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
7. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ２．０＜ｆ_Ｇ３／ｆ_Ｗ＜３．０ ・・・（５）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、ｆ_Ｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
8. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ０．７＜ｒ_Ｆ／ｆ_Ｗ＜１．３ ・・・（６）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、ｒ_Ｆは第３レンズ群最物体側レンズ素子の物体側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
9. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
   ０．５＜ｒ_Ｒ／ｆ_Ｗ＜１．０ ・・・（７）
   （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
   ここで、ｒ_Ｒは第３レンズ群最像側レンズ素子の像側面の曲率半径、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
10. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ２０＜ｄ_ｓｉ／Ｚ×Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜３０ ・・・（８）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、第ｉレンズ群（ｉは整数）の厚みをｄ_ｉとして、ｄ_ｓｉは各レンズ群の厚みの総和、Ｚは撮影距離が∞での広角端と望遠端との変倍比、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
11. 第３レンズ群の最も物体側の正レンズの像側面が平面又は凹面である、請求項１に記載のズームレンズ系。
12. 第３レンズ群を光軸に垂直な方向に移動することにより、ズームレンズ系の振動によって発生する像ぶれを補正可能であり、以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    １．１＜−（１−ｍ_Ｇ２Ｔ）ｍ_Ｇ３Ｔｍ_Ｇ４Ｔ＜２．５ ・・・（９）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ３Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第３レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ４Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第４レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
13. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    １．５＜ｍ_Ｇ２Ｔ／ｍ_Ｇ２Ｗ＜３．０ ・・・（１０）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、ｍ_Ｇ２Ｔは撮影距離が∞で望遠端における第２レンズ群の倍率、ｍ_Ｇ２Ｗは撮影距離が∞で広角端における第２レンズ群の倍率、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
14. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．３＜Δｍ_Ｇ２＜０．７ ・・・（１１）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
15. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．５＜Δｍ_Ｇ３＜１．８ ・・・（１２）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
16. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０．２＜Δｍ_Ｇ２／Δｍ_Ｇ３＜１．２ ・・・（１３）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Δｍ_Ｇ２は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群の倍率の変化量の絶対値、Δｍ_Ｇ３は撮影距離が∞における広角端から望遠端にかけての第３レンズ群の倍率の変化量の絶対値、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
17. 以下の条件を満足する、請求項１に記載のズームレンズ系：
    ０＜Ｍ_１ＷＭ／Ｍ_１ＭＴ＜０．３２ ・・・（１４）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Ｍ_１ＷＭは撮影距離が∞における広角端から中間焦点距離状態にかけての第１レンズ群の移動量、Ｍ_１ＭＴは撮影距離が∞における中間焦点距離状態から望遠端にかけての第１レンズ群の移動量であり、中間焦点距離状態はｆ_Ｍ＝√（ｆ_Ｗ＊ｆ_Ｔ）、ｆ_Ｍはズームレンズ系全体の中間焦点距離状態の焦点距離で定義され、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
18. 被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能な撮像装置であって、
    被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、
    ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を、電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
    前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
    各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
    広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
    第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
    以下の条件を満足する、撮像装置：
    ７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
    １．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。
19. 被写体を撮影して、電気的な画像信号として出力可能なカメラであって、
    被写体の光学的な像を変倍可能に形成するズームレンズ系と、該ズームレンズ系が形成した被写体の光学的な像を電気的な信号に変換する撮像素子とを含む撮像装置を備え、
    前記ズームレンズ系が、物体側から像側へと順に、正パワーの第１レンズ群と、負パワーの第２レンズ群と、正パワーの第３レンズ群と、正パワーの第４レンズ群とを備え、
    各レンズ群を光軸に沿ってそれぞれ移動させることにより、各レンズ群のうち少なくともいずれか２つの間隔を変化させて変倍を行い、
    広角端から望遠端までの変倍の間に、第３レンズ群が物体側へ移動し、かつ第１レンズ群及び第２レンズ群が像側に凸の軌跡を描いて移動し、
    第３レンズ群が、最も物体側に配置された曲率の強い面を物体側に向けた正レンズ素子である第３レンズ群物体側レンズ素子と、最も像側に配置された物体側に凹面を向けた正レンズ素子である第３レンズ群像側レンズ素子とを含む、少なくとも２枚のレンズ素子から構成され、
    以下の条件を満足する、カメラ：
    ７．０＜Ｌ_Ｗ／ｆ_Ｗ＜９．０ ・・・（１）
    １．５＜Ｌ_Ｔ／ｆ_Ｔ＜２．１ ・・・（２）
    （ただし、Ｚ＝ｆ_Ｔ／ｆ_Ｗ＞５．０である）
    ここで、Ｌ_Ｗは広角端における光学全長、ｆ_Ｗはレンズ系全体の広角端における焦点距離、Ｌ_Ｔは望遠端における光学全長、ｆ_Ｔはレンズ系全体の望遠端における焦点距離である。

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