WO2013111221A1 - ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 - Google Patents

ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法 Download PDF

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大作 荒井
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株式会社ニコン
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    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens, an optical device, and a method for manufacturing a zoom lens.
  • Zoom lenses used as photographing lenses for video cameras, electronic still cameras, and the like have been reduced in size and increased in magnification (for example, see Patent Document 1).
  • zoom lenses are desired to have higher magnification.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and is suitable for a video camera or an electronic still camera using a solid-state imaging device or the like, has a large zoom ratio compared to the conventional one, is small, It is an object of the present invention to provide a zoom lens, an optical device, and a manufacturing method of a zoom lens with high image quality and high magnification.
  • the present invention provides a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis,
  • the first lens group is a junction of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side.
  • a lens and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and an aperture stop for determining brightness are arranged on the object side of the third lens group, and all four groups move during zooming. At the same time, the aperture stop moves integrally with the third lens group, and the following conditional expression is satisfied.
  • ⁇ dp1 Abbe number based on the d-line of the positive lens arranged closest to the object side in the first lens group.
  • the second lens group temporarily moves to the image plane side and then moves to the object side during zooming.
  • ⁇ dp2 Abbe number based on the d-line of the positive lens arranged closest to the image plane of the first lens group.
  • the second lens group includes only a negative lens, a negative lens, a positive lens, and a negative lens arranged in order from the object side.
  • the third lens group includes only a positive lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • the fourth lens group includes only a cemented lens of a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side.
  • fG1 focal length of the first lens group
  • fG2 focal length of the second lens group
  • ⁇ dn1 Abbe number based on the d-line of the negative lens arranged closest to the object side of the first lens group
  • ⁇ dp1 Abbe number based on the d-line of the positive lens arranged closest to the object side in the first lens group.
  • the fourth lens group temporarily moves to the object side and then moves to the image plane side during zooming.
  • the third lens group has at least one aspherical lens.
  • the present invention provides an optical apparatus (for example, a digital still camera CAM in the present embodiment) that is equipped with the zoom lens.
  • an optical apparatus for example, a digital still camera CAM in the present embodiment
  • the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And a fourth lens group having a positive refractive power, wherein the first lens group includes a cemented lens of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side, and an object. Consists of only a positive meniscus lens having a convex surface on the side, all four groups move during zooming, and an aperture stop that determines brightness moves together with the third lens group. Each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the above. ⁇ dp1> 85.0 However, ⁇ dp1: Abbe number based on the d-line of the positive lens arranged closest to the object side in the first lens group.
  • the zoom lens is suitable for a video camera or an electronic still camera using a solid-state image sensor or the like, has a large zoom ratio compared to the conventional one, is small, has a super high image quality, and has a high magnification.
  • An optical apparatus and a manufacturing method of a zoom lens can be provided.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to Example 1 and a zoom trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T).
  • FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 1, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 9B is an imaging distance at an intermediate focal length state on the wide-angle end side. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 1, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at an intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 2, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 2, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating aberrations at an imaging distance infinite at an intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to Example 3 and a zoom trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T).
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 3, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 9B is an imaging distance at an intermediate focal length state on the wide-angle end side. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 3, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating aberrations at an infinite shooting distance in the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to Example 4 and a zoom trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T).
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 4, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an infinite shooting distance in the wide-angle end state, and FIG. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 4, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • An aperture stop S that includes a cemented lens of L11 and a positive lens L12 and a positive meniscus lens L13 having a convex surface directed toward the object side and that determines brightness is disposed on the object side of the third lens group G3, and is zoomed.
  • the four groups G1 to G4 are all moved, and the aperture stop S is moved integrally with the third lens group G3.
  • the aperture stop S that determines the brightness moves together with the third lens group G3 during zooming, so that fluctuations in the diameter of the light beam passing through the third lens group G3 can be suppressed. It becomes possible to correct the variation of the spherical aberration satisfactorily.
  • the zoom lens ZL of the present embodiment satisfies the following conditional expression (1).
  • ⁇ dp1 Abbe number based on the d-line (wavelength: 587.56 nm) of the positive lens L12 disposed on the most object side of the first lens group G1.
  • Conditional expression (1) defines the value of the Abbe number of the positive lens L12 disposed on the most object side of the first lens group G1. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it will be difficult to satisfactorily correct lateral chromatic aberration occurring in the first lens group G1. As a result, it is difficult to satisfactorily correct lateral chromatic aberration in the zoom telephoto end state, which is not preferable.
  • the second lens group G2 temporarily moves to the image plane side and then moves to the object side during zooming. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct fluctuations in the image plane position due to zooming.
  • ⁇ dp2 Abbe number based on the d-line (wavelength 587.56 nm) of the positive lens L13 disposed closest to the image plane of the first lens group G1.
  • Conditional expression (2) defines the value of the Abbe number of the positive lens L13 disposed closest to the image plane of the first lens group G1. If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, it will be difficult to satisfactorily correct lateral chromatic aberration occurring in the first lens group G1. As a result, it is difficult to satisfactorily correct lateral chromatic aberration in the zoom telephoto end state, which is not preferable.
  • the second lens group G2 includes only the negative lens L21, the negative lens L22, the positive lens L23, and the negative lens L24 arranged in order from the object side. . With this configuration, it is possible to satisfactorily correct astigmatism in the zoom wide-angle end state.
  • the third lens group G3 includes only the positive lens L31, the cemented lens of the positive lens L32 and the negative lens L33, and the positive lens L34, which are arranged in order from the object side. It is preferable. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct variations in axial chromatic aberration and spherical aberration due to zooming.
  • the fourth lens group G4 includes only a cemented lens of a positive lens L41 and a negative lens L42 arranged in order from the object side. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration in the zoom intermediate focal length state.
  • fG1 focal length of the first lens group G1
  • fG2 focal length of the second lens group G2.
  • Conditional expression (3) defines the ratio of the focal lengths of the first lens group G1 and the second lens group G2. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the lateral chromatic aberration and spherical aberration occurring in the first lens group G1 will increase, making it difficult to perform lateral chromatic aberration correction and spherical aberration correction by zooming, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, astigmatism generated in the second lens group G2 becomes large, and correction of astigmatism by zooming becomes difficult, which is not preferable.
  • ⁇ dn1 Abbe number based on the d-line (wavelength: 587.56 nm) of the negative lens disposed on the most object side of the first lens group
  • ⁇ dp1 Abbe number based on the d-line (wavelength: 587.56 nm) of the positive lens arranged closest to the object side in the first lens group.
  • Conditional expression (4) is the ratio between the Abbe number of the negative lens L11 disposed closest to the object side of the first lens group G1 and the Abbe number of the positive lens L12 disposed closest to the object side of the first lens group G1. It prescribes. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the lateral chromatic aberration that occurs in the first lens group G1 will increase, making it difficult to correct lateral chromatic aberration by zooming. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, it is difficult to improve axial chromatic aberration due to zooming, which is not preferable.
  • the fourth lens group G4 temporarily moves to the object side and then moves to the image plane side during zooming. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct fluctuations in the image plane position due to zooming.
  • the third lens group G3 has at least one aspheric lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct variations in spherical aberration due to zooming.
  • FIG. 13 and 14 show a configuration of a digital still camera CAM (optical device) as an optical device including the zoom lens ZL described above.
  • a digital still camera CAM optical device
  • a power button not shown
  • a shutter not shown
  • light from the subject (object) is condensed by the zoom lens ZL, and an image is displayed.
  • An image is formed on an image sensor C (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the surface I (see FIG. 1).
  • the subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM.
  • the photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor M, and then depresses the release button B1 to photograph the subject image with the image sensor C, and records and saves it in a memory (not shown).
  • the camera CAM includes an auxiliary light emitting unit D that emits auxiliary light when the subject is dark, and a wide (W) -telephone when zooming the photographing lens ZL from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • a (T) button B2 and a function button B3 used for setting various conditions of the digital still camera CAM are arranged.
  • FIG. 13 illustrates a compact type camera in which the camera CAM and the zoom lens ZL are integrally formed.
  • a single-lens reflex camera in which a lens barrel having the zoom lens ZL and a camera body main body can be attached and detached. But it ’s okay.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group are assembled in the lens barrel (step ST10).
  • the first lens group G1 has a positive refractive power
  • the second lens group G2 has a negative refractive power
  • the third lens group G3 has a positive refractive power
  • the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
  • Each lens is arranged so as to have a positive refractive power.
  • each of the first lens groups G1 includes only a cemented lens of a negative lens L11 and a positive lens L12 arranged in order from the object side, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • a lens is arranged (step ST20).
  • an aperture stop for determining brightness is arranged on the object side of the third lens group G3 (step ST30).
  • each lens is arranged so that all four groups G1 to G4 move during zooming, and the aperture stop S moves together with the third lens group G3 (step ST40).
  • the positive lens L12 arranged closest to the object side of the first lens group G1 is a lens that satisfies the following conditional expression (1) when the Abbe number with respect to the d-line of this lens is ⁇ dp1. Incorporation (step ST50).
  • a cemented lens of a lens L11 and a biconvex positive lens L12 and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side are disposed.
  • a negative meniscus lens L21 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface facing the object side a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, A biconcave negative lens L24 is disposed.
  • a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L32 having a convex surface on the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side
  • a cemented lens with L33 and a biconvex positive lens L34 are arranged.
  • a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42 is disposed.
  • the Abbe number ⁇ dp1 based on the d-line of the biconvex positive lens L12 arranged on the most object side of the first lens group G1 was set to 95.0.
  • the zoom lens manufacturing method according to the present embodiment as described above is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using a solid-state imaging device, and has a large zoom ratio compared to the conventional one and is small in size. A zoom lens with super high image quality and high magnification can be obtained.
  • Tables 1 to 4 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fourth examples.
  • the surface number indicates the order of the lens surfaces from the object side along the light traveling direction
  • R indicates the radius of curvature of each lens surface
  • D indicates the next optical element from each optical surface.
  • the distance between the surfaces (or the image plane) on the optical axis is the distance between the surfaces
  • nd is the refractive index for the d-line (wavelength 587.56 nm) of the glass material used for the lens
  • ⁇ d is the d-line of the glass material used for the lens (wavelength 587.56).
  • nm) is the Abbe number.
  • the curvature radius “ ⁇ ” indicates a plane or an opening.
  • the refractive index of air of 1.00000 is omitted.
  • f is the focal length
  • FNo is the F number
  • ⁇ is the half angle of view
  • Y is the image height
  • TL is the total lens length
  • Bf is the most image side.
  • the distance from the image side surface of the optical member to the paraxial image plane, and Bf (air conversion) indicate the distance when the air conversion from the final lens surface to the paraxial image plane is performed.
  • Di (where i is an integer) in the wide-angle end state, intermediate focal length state (intermediate position 1, intermediate position 2) and telephoto end state are the i-th surface and ( i + 1) The variable spacing of the plane.
  • G is the group number
  • the first surface of the group is the surface number of the most object side of each group
  • the group focal length is the focal length of each group
  • the lens configuration length is the longest of each group. The distance on the optical axis from the object side lens surface to the most image side lens surface is shown.
  • mm is generally used for the focal length f, curvature radius R, surface distance D, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this.
  • the unit is not limited to “mm”, and other suitable units can be used.
  • FIG. 1 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL1) according to the first embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • the zoom lens ZL1 according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power.
  • the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, and is a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a convex surface facing the object side. And a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, a negative meniscus lens L21 having a convex surface toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, It is composed of a biconcave negative lens L24.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side.
  • the lens includes a cemented lens with L33 and a biconvex positive lens L34.
  • the fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • a low-pass filter for cutting a spatial frequency above the limit resolution of a solid-state imaging device C (for example, CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I between the fourth lens group G4 and the image plane I It has a glass block GB such as an infrared cut filter.
  • all four groups G1 to G4 move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the second lens group G2 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the third lens group G3 moves to the object side.
  • the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image plane side.
  • the aperture stop S that determines the brightness moves to the object side together with the third lens group G3 during zooming.
  • Table 1 below shows the values of each item in the first example.
  • the surface numbers 1 to 28 in Table 1 correspond to the optical surfaces having the curvature radii R1 to R28 shown in FIG.
  • the fifteenth surface and the sixteenth surface are formed in an aspherical shape.
  • FIGS. 2 and 3 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL1 according to the first example. That is, FIG. 2A is a diagram of various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 2B is an imaging distance infinite at an intermediate focal length state (intermediate position 1) on the wide-angle end side. FIGS. 3A and 3B are graphs showing various aberrations at an infinite shooting distance in the intermediate focal length state (intermediate position 2) on the telephoto end side, and FIG. 3B is a shooting distance in the telephoto end state. It is an aberration diagram at infinity.
  • FNO represents the F number
  • Y represents the image height
  • “d”, “g”, “C”, and “F” respectively indicate aberrations in the d-line (wavelength 587.6 nm), g-line (wavelength 435.8 nm), C-line (wavelength 656.3 nm), and F-line (wavelength 486.1 nm).
  • Those not described indicate aberrations at the d-line.
  • the solid line indicates the spherical aberration, and the broken line indicates the sine condition.
  • the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.
  • the solid line indicates the meridional coma. The description regarding these aberration diagrams is the same in other examples, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 4 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL2) according to the second embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • the zoom lens ZL2 according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power.
  • the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, and is a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a convex surface facing the object side. And a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and both arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of a cemented lens with a concave negative lens L24.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L32 having a convex surface on the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side. It consists of a cemented lens with L33 and a positive meniscus lens L34 with a convex surface facing the image surface side.
  • the fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42.
  • a low-pass filter for cutting a spatial frequency above the limit resolution of a solid-state imaging device C (for example, CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I between the fourth lens group G4 and the image plane I It has a glass block GB such as an infrared cut filter.
  • the zoom lens ZL2 having such a configuration, all of the four groups G1 to G4 move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the second lens group G2 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the third lens group G3 moves to the object side.
  • the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image plane side.
  • the aperture stop S that determines the brightness moves to the object side together with the third lens group G3 during zooming.
  • Table 2 below shows the values of each item in the second example.
  • Surface numbers 1 to 27 in Table 2 correspond to the optical surfaces of the curvature radii R1 to R27 shown in FIG.
  • the fourteenth surface and the fifteenth surface are formed in an aspherical shape.
  • FIG. 5 and 6 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL2 according to the second example. That is, FIG. 5A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state, and FIG. 5B is an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (intermediate position 1) on the wide-angle end side.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations, and FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at an intermediate focal length state (intermediate position 2) on the telephoto end side.
  • FIG. 6B is an imaging distance at a telephoto end state. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL3) according to the third embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • the zoom lens ZL3 according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis and a first lens group G1 having a negative refractive power.
  • the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, and is a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a convex surface facing the object side. And a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, a negative meniscus lens L21 having a convex surface toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, It is composed of a biconcave negative lens L24.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L32 having a convex surface on the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side.
  • the lens includes a cemented lens with L33 and a biconvex positive lens L34.
  • the fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42.
  • a low-pass filter for cutting a spatial frequency above the limit resolution of a solid-state imaging device C (for example, CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I between the fourth lens group G4 and the image plane I It has a glass block GB such as an infrared cut filter.
  • all four groups G1 to G4 move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the second lens group G2 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the third lens group G3 moves to the object side.
  • the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image plane side.
  • the aperture stop S that determines the brightness moves to the object side together with the third lens group G3 during zooming.
  • Table 3 below shows the values of each item in the third example.
  • Surface numbers 1 to 28 in Table 3 correspond to the optical surfaces having the curvature radii R1 to R28 shown in FIG.
  • the fifteenth surface and the sixteenth surface are formed in an aspherical shape.
  • FIGS. 8 and 9 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL3 according to the third example. That is, FIG. 8A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state, and FIG. 8B is an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (intermediate position 1) on the wide-angle end side.
  • FIGS. 9A and 9B are graphs showing various aberrations at an infinite shooting distance in the intermediate focal length state (intermediate position 2) on the telephoto end side, and FIG. 9B is a shooting distance in the telephoto end state. It is an aberration diagram at infinity.
  • FIG. 10 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL4) according to the fourth example and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T).
  • the zoom lens ZL4 according to the fourth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group G1 having a negative refractive power.
  • the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, and is a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a convex surface facing the object side. And a positive meniscus lens L13.
  • the second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, a negative meniscus lens L21 having a convex surface toward the object side, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, It is composed of a biconcave negative lens L24.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31 arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L32 having a convex surface on the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface on the object side.
  • the lens includes a cemented lens with L33 and a biconvex positive lens L34.
  • the fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42.
  • a low-pass filter for cutting a spatial frequency above the limit resolution of a solid-state imaging device C (for example, CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I between the fourth lens group G4 and the image plane I It has a glass block GB such as an infrared cut filter.
  • the zoom lens ZL4 having such a configuration, all of the four groups G1 to G4 move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the first lens group G1 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the second lens group G2 once moves to the image plane side and then moves to the object side.
  • the third lens group G3 moves to the object side.
  • the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image plane side.
  • the aperture stop S that determines the brightness moves to the object side together with the third lens group G3 during zooming.
  • Table 4 below shows the values of each item in the fourth example.
  • Surface numbers 1 to 28 in Table 4 correspond to the optical surfaces having the curvature radii R1 to R28 shown in FIG.
  • the fifteenth surface and the sixteenth surface are formed in an aspherical shape.
  • FIG. 11 and 12 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL4 according to the fourth example. That is, FIG. 11A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state, and FIG. 11B is an imaging distance at infinity in the intermediate focal length state (intermediate position 1) on the wide-angle end side.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating various aberrations, and FIG. 12A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the intermediate focal length state (intermediate position 2) on the telephoto end side, and FIG. 12B is an imaging distance at the telephoto end state. It is an aberration diagram at infinity.

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Abstract

正の屈折力を持つ第１レンズ群（Ｇ１）と、負の屈折力を持つ第２レンズ群（Ｇ２）と、正の屈折力を持つ第３レンズ群（Ｇ３）と、正の屈折力を持つ第４レンズ群（Ｇ４）とを有するズームレンズにおいて、第１レンズ群（Ｇ１）は、物体側から順に並んだ、負レンズ（Ｌ１１）と正レンズ（Ｌ１２）との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ１３）のみで構成され、明るさを決定する開口絞り（Ｓ）は、第３レンズ群（Ｇ３）の物体側に配置され、ズーミングにおいて、４つの群（Ｇ１～Ｇ４）がすべて移動するとともに、開口絞り（Ｓ）が第３レンズ群（Ｇ３）と一体となって移動し、第１レンズ群（Ｇ１）の最も物体側に配置された正レンズ（Ｌ１２）のｄ線を基準とするアッベ数をｄｐ１としたとき、次の条件式　νｄｐ１　＞　８５．０　を満足する。

Description

ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
　本発明は、ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法に関する。
　ビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮影レンズとして用いるズームレンズでは、小型化、高変倍化が図られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１０－１６０２４２号公報
　近年、ズームレンズでは、さらなる高倍率化が望まれている。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、従来と比べて大きな変倍比を有し、小型で、超高画質で、高倍率なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法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、本発明は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズのみで構成され、明るさを決定する開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側に配置され、ズーミングにおいて、前記４つの群がすべて移動するとともに、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体となって移動し、以下の条件式を満足する。
　　　νｄｐ１　＞　８５．０
　但し、
　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
　本発明において、前記第２レンズ群は、ズーミングにおいて、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動することが好ましい。
　本発明において、以下の条件式を満足することが好ましい。
　　　νｄｐ２　＞　６０．０
　但し、
　νｄｐ２：前記第１レンズ群の最も像面側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
　本発明において、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズのみで構成されていることが好ましい。
　本発明において、前記第３レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズと、正レンズのみで構成されていることが好ましい。
　本発明において、前記第４レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと負レンズとの接合レンズのみで構成されていることが好ましい。
　本発明において、以下の条件式を満足することが好ましい。
　　　０．０５　＜　（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＜　０．１５
　但し、
　ｆＧ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
　ｆＧ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
　本発明において、以下の条件式を満足することが好ましい。
　　　０．２００　＜　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＜　０．４００
　但し、
　νｄｎ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数、
　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
　本発明において、前記第４レンズ群は、ズーミングにおいて、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動することが好ましい。
　本発明において、前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の非球面レンズを有することが好ましい。
　本発明は、前記ズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラＣＡＭ）を提供する。
　本発明は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズのみで構成され、ズーミングにおいて前記４つの群がすべて移動し、明るさを決定する開口絞りは前記第３レンズ群と一体となって移動し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。
　　　νｄｐ１　＞　８５．０
　但し、
　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
　本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、従来と比べて大きな変倍比を有し、小型で、超高画質で、高倍率なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法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構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す図である。 第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す図である。 第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す図である。 第３実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す図である。 第４実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 本実施形態に係るズームレンズを搭載するデジタルカメラ（光学機器）を説明する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。 図１３（ａ）のＡ－Ａ´線に沿った断面図である。 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、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３のみで構成され、明るさを決定する開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、ズーミングにおいて、４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動するとともに、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動するように構成されている。この構成により、第１レンズ群Ｇ１にて発生する倍率色収差及び球面収差を良好に補正することが可能となる。その結果、ズーム望遠端状態における倍率色収差および球面収差を良好に補正することが可能となる。
　また、明るさを決定する開口絞りＳが、ズーミングにおいて、第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動することにより、第３レンズ群Ｇ３を通過する光束径の変動を抑えることができ、ズーミングによる球面収差の変動を良好に補正することが可能となる。
　そして、本実施形態のズームレンズＺＬは、次の条件式（１）を満足する。
　　　νｄｐ１　＞　８５．０…（１）
　但し、
　νｄｐ１：第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された正レンズＬ１２のｄ線（波長587.56nm）を基準とするアッベ数。
　条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された正レンズＬ１２のアッベ数の値を規定するものである。条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１内にて発生する倍率色収差を良好に補正することが困難となる。その結果、ズーム望遠端状態における倍率色収差を良好に補正することが困難となり、好ましくない。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８７．５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を９０．０とすることが好ましい。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、ズーミングにおいて、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動することが好ましい。この構成により、ズーミングによる像面位置の変動を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
　　　νｄｐ２　＞　６０．０　…（２）
　但し、
　νｄｐ２：第１レンズ群Ｇ１の最も像面側に配置された正レンズＬ１３のｄ線（波長587.56nm）を基準とするアッベ数。
　条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像面側に配置された正レンズＬ１３のアッベ数の値を規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１内にて発生する倍率色収差を良好に補正することが困難となる。その結果、ズーム望遠端状態における倍率色収差を良好に補正することが困難となり、好ましくない。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を７０．０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を８０．０とすることが好ましい。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、負レンズＬ２１と、負レンズＬ２２と、正レンズＬ２３と、負レンズＬ２４のみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーム広角端状態における非点収差を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、正レンズＬ３１と、正レンズＬ３２と負レンズＬ３３との接合レンズと、正レンズＬ３４のみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーミングによる軸上色収差の変動及び球面収差の変動を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、正レンズＬ４１と負レンズＬ４２との接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーム中間焦点距離状態における倍率色収差を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
　　　０．０５　＜　（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＜　０．１５　…（３）
　但し、
　ｆＧ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
　ｆＧ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
　条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比率を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１にて発生する倍率色収差及び球面収差が大きくなり、ズーミングによる倍率色収差補正及び球面収差補正が困難となり、好ましくない。また、条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２にて発生する非点収差が大きくなり、ズーミングによる非点収差の補正が困難となり、好ましくない。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
　　０．２００　＜　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＜　０．４００　…（４）
　但し、
　νｄｎ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記負レンズのｄ線（波長587.56nm）を基準とするアッベ数、
　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線（波長587.56nm）を基準とするアッベ数。
　条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された負レンズＬ１１のアッベ数と、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された正レンズＬ１２のアッベ数との比率を規定するものである。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１にて発生する倍率色収差が大きくなり、ズーミングによる倍率色収差補正が困難となり、好ましくない。また、条件式（４）の下限値を下回ると、ズーミングによる軸上色収差を良好にすることが困難となり、好ましくない。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を０．３９０とすることが好ましい。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を０．２５０とすることが好ましい。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、ズーミングにおいて、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動することが好ましい。この構成により、ズーミングによる像面位置の変動を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１枚の非球面レンズを有することが好ましい。この構成により、ズーミングによる球面収差の変動を良好に補正することが可能となる。
　図１３及び図１４に、上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、デジタルスチルカメラＣＡＭ（光学機器）の構成を示す。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、ズームレンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉ（図１参照）に配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
　このカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部Ｄ、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）－テレ（Ｔ）ボタンＢ２、及び、デジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンＢ３等が配置されている。図１３では、カメラＣＡＭとズームレンズＺＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズＺＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。
　続いて、図１５を参照しながら、上述のズームレンズＺＬの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群とを組み込む（ステップＳＴ１０）。この組み込みステップにおいて、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力を持ち、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を持ち、第３レンズ群Ｇ３が正の屈折力を持ち、第４レンズ群Ｇ４が正の屈折力を持つように、各レンズを配置する。次に、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に並んだ、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３のみで構成されるように、各レンズを配置する（ステップＳＴ２０）。そして、明るさを決定する開口絞りを、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置する（ステップＳＴ３０）。このとき、ズーミングにおいて４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動するとともに、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ４０）。そして、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された正レンズＬ１２には、このレンズのｄ線を基準とするアッベ数をνｄｐ１としたとき、次の条件式（１）を満足するレンズを組み込む（ステップＳＴ５０）。
　　　νｄｐ１　＞　８５．０　…（１）
　ここで、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、光軸に沿って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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを配置する。第２レンズ群Ｇ２として、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とを配置する。第３レンズ群Ｇ３として、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とを配置する。第４レンズ群Ｇ４として、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズを配置する。そして、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置された、両凸形状の正レンズＬ１２のｄ線を基準とするアッベ数νｄｐ１を９５．０とした。
　以上のような本実施形態に係るズームレンズの製造方法によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、従来と比べて大きな変倍比を有し、小型で、超高画質で、高倍率なズームレンズ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。
　表中の［レンズ諸元］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レンズ面の順序を、Ｒは各レンズ面の曲率半径を、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を、ｎｄはレンズに用いる硝材のｄ線（波長587.56nm）に対する屈折率を、νｄはレンズに用いる硝材のｄ線（波長587.56nm）を基準とするアッベ数を示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。空気の屈折率1.000000は省略する。
　表中の［非球面データ］には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、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、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
　　Ｘ（ｙ）＝ｙ2／［Ｒ×｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝］
　　　　　　　　＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10　…（ａ）
　表中の［全体諸元］において、ｆは焦点距離を、ＦＮｏはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆは最も像面側に配置されている光学部材の像面側の面から近軸像面までの距離を、Ｂｆ（空気換算）は最終レンズ面から近軸像面までの空気換算した際の距離を示す。
　表中の［ズーミングデータ］において、広角端状態、中間焦点距離状態（中間位置１、中間位置２）及び望遠端状態の各状態における、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。
　表中の［ズームレンズ群データ］において、Ｇは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。
　表中の［条件式］において、上記の条件式（１）～（４）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。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３及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第１実施例に係るズームレンズ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、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設される固体撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするための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ＧＢを有する。
　このような構成のズームレンズＺＬ１では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動する。明るさを決定する開口絞りＳは、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｇ３と一体となって、物体側へ移動する。
　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１～２８は、図１に示す曲率半径Ｒ１～Ｒ２８の各光学面に対応している。第１実施例では、第１５面、第１６面が非球面形状に形成されている。
（表１）
［レンズ諸元］
面番号　　　　　　　Ｒ　　 　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　 　　　　　76.9288　　　1.8000　　　1.910820　　　35.25
　　2　 　　　　　47.9825　　　6.0000　　　1.437000　　　95.00
　　3　 　　　　-221.3615　　　0.2000
　　4　 　　　　　42.5678　　　3.8000　　　1.497820　　　82.57
　　5　　　　　　176.2978　　　　D5
　　6　　　　　　281.2471　　　1.1000　　　1.902650　　　35.73
　　7　　　　　　　8.5375　　　4.3500
　　8　　　　　　-47.3993　　　0.9000　　　1.788000　　　47.35
　　9　 　　　　　22.7834　　　0.2000
　　10　　　　　　14.2653　　　4.6000　　　1.805180　　　25.45
　　11　 　　　　-19.6976　　　0.6000
　　12　　 　　　-15.7768　　　0.8000　　　1.772500　　　49.62
　　13　　　　　　87.9533　　 　D13
　　14(開口絞り)　　∞　　　 　0.7500
　 *15(非球面)　　10.0167　　　2.4000　　　1.592010　　　67.05
　 *16(非球面)　 -52.0434　　　0.2000
　　17　　　　　 　8.6454　　　2.4000　　　1.497820　　　82.57
　　18　　　　　　82.1508　　　1.0000　　　1.834000　　　37.18
　　19　　　 　　　6.7178　　　1.1000
　　20　　　 　　113.4489　　　1.5000　　　1.497820　　　82.57
　　21　　　 　　-25.2898　　 　D21
　　22　　　　　　16.3759　　　1.8000　　　1.589130　　　61.22
　　23　　　　　-182.2597　　　0.8000　　　1.805180　　　25.45
　　24　　　　　　65.6111　　 　D24
　　25　　　　　　　∞　　 　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　26　　　　　　　∞　　 　　0.3900
　　27　　　　　　　∞　　 　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　28　　　　　　　∞　　　　　Bf
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
第１５面
　κ=0.1629,A4=3.31498E-05,A6=-1.97146E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１６面
　κ=1.0000,A4=5.40906E-05,A6=-2.86274E-06,A8=1.60868E-08,A10=0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　　40.0000
　　　　　　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　　ｆ　　　　　　4.40750　　　15.70000　 　　47.60001　　　176.30006
　ＦＮｏ　　　　　2.90944　 　　3.97722　　　　4.78754　　　　6.08031
　　ω　　　　 　44.16400　　　14.39427　　　　4.83335　　　　1.29114
　　Ｙ　　　　　　7.00000　 　　7.80000　　　　7.80000　　　　7.80000
　ＴＬ　　　　 　86.05884　　　94.76026　　　116.30170　　　135.43826
　Ｂｆ　　　　　　0.53000　　 　0.53000　　　　0.53000　　　　0.52999
　Ｂｆ(空気換算)　1.38809　　 　1.38810　　　　1.38809　　　　1.38808
 
［ズーミングデータ］
　可変間隔　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　 　D5　　 　　　0.90008　　　21.69449　 　　43.46347　　 　57.97994
　 　D13　 　　　34.05040　　　12.02500　　　　5.16835　　　　1.84997
　 　D21　　　　　7.45633　 　　7.91620　　　　6.08540　　 　34.64074
　 　D24　　　　　5.72394　　　15.19647　 　　23.65638　　　　3.03952
 
［ズームレンズ群データ］
　群番号　　群初面　　群焦点距離　　レンズ構成長
　Ｇ１　　 　　1　 　　78.07027　　 　　11.80
　Ｇ２　　 　　6　 　　-8.17069　　 　　12.55
　Ｇ３　　 　　15　　　17.15961　　　　　9.35
　Ｇ４　　 　　22　　　43.00000　　　　　2.60
 
［条件式］
　条件式（１）νｄｐ１　＝　９５．０
　条件式（２）νｄｐ２　＝　８２．５７
　条件式（３）（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＝　０．１０５
　条件式（４）　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＝　０．３７１
　表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１では、上記条件式（１）～（４）を全て満たすことが分かる。
　図２、図３は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の諸収差図である。すなわち、図２（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図２（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態（中間位置１）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図３（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態（中間位置２）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図３（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。
　各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示す。ｄ，ｇ，Ｃ，Ｆは、それぞれｄ線（波長587.6nm），ｇ線（波長435.8nm），Ｃ線（波長656.3nm），Ｆ線（波長486.1nm）における収差を示す。また、記載のないものは、ｄ線における収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。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。これら収差図に関する説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
　各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像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４～図６及び表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、図４に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合レンズとから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設される固体撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするための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ＧＢを有する。
　このような構成のズームレンズＺＬ２では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動する。明るさを決定する開口絞りＳは、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｇ３と一体となって、物体側へ移動する。
　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１～２７は、図４に示す曲率半径Ｒ１～Ｒ２７の各光学面に対応している。第２実施例では、第１４面、第１５面が非球面形状に形成されている。
（表２）
［レンズ諸元］
面番号　　　　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　 　　　　　73.7491　　　1.8000　　　1.910820　　　35.25
　　2　 　　　　　47.1251　　　6.0000　　　1.437000　　　95.00
　　3　 　　　　-279.6405　　　0.2000
　　4　 　　　　　43.6242　　　3.8000　　　1.497820　　　82.57
　　5　　　　　　204.4046　　　　D5
　　6　　　　　　206.9524　　　1.1000　　　1.902650　　　35.73
　　7　　　　　　　8.1853　　　4.5000
　　8　　　　　　-42.0468　　　0.9000　　　1.788000　　　47.35
　　9　 　　　　　44.8258　　　0.2000
　　10　　　　　　14.8008　　　4.6000　　　1.805180　　　25.45
　　11　　 　　　-13.4995　　　1.0000　　　1.883000　　　40.66
　　12　　　　　　42.6389　　 　D12
　　13(開口絞り)　　∞　　　 　0.7500
　 *14(非球面)　　10.5856　　　2.3000　　　1.592010　　　67.05
　 *15(非球面)　 -31.9516　　　0.2000
　　16　　　　　 　8.3719　　　2.4000　　　1.497820　　　82.57
　　17　　　 　　366.3843　　　1.0000　　　1.834000　　　37.18
　　18　　　 　　　6.8715　　　1.4000
　　19　　　 　　-22.1431　　　1.5000　　　1.497820　　　82.57
　　20　　　 　　-12.8809　　 　D20
　　21　　　　　　16.4211　　　1.8000　　　1.589130　　　61.22
　　22　　　　　-247.3838　　　0.8000　　　1.805180　　　25.45
　　23　　　　　　64.4981　　 　D23
　　24　　　　　　　∞　 　　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　25　　　　　　　∞　 　　　0.3900
　　26　　　　　　　∞　 　　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　27　　　　　　　∞　　　　　Bf
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
第１４面
　κ=0.2008,A4=2.04962E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１５面
　κ=1.0000,A4=8.40989E-05,A6=-3.91763E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　　40.0000
　　　　　　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　　ｆ　　　　　　4.40750　　　15.70000　 　　47.60001　　　176.30006
　ＦＮｏ　　　　　2.89643　 　　3.94568　　　　4.74158　　　　6.03502
　　ω　　　　 　44.15746　　　14.39910　　　　4.83198　　　　1.29095
　　Ｙ　　　　　　7.00000　 　　7.80000　　　　7.80000　　　　7.80000
　ＴＬ　　　　 　85.75414　　　94.45557　　　115.99700　　　135.13356
　Ｂｆ　　　　　　0.53000　　 　0.53000　　　　0.53000　　　　0.52999
　Ｂｆ(空気換算)　1.38809　　 　1.38810　　　　1.38809　　　　1.38808
 
［ズーミングデータ］
　可変間隔　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　 　D5　　 　　　0.90012　　　21.69453 　　　43.46351　　 　57.97998
　 　D12　 　　　34.05040　　　12.02500　　　　5.16835　　　　1.84997
　 　D20　　　　　7.19867　 　　7.65855　　　　5.82774　　 　34.38309
　 　D23　　　　　5.72495　　　15.19748　 　　23.65739　　　　3.04053
 
［ズームレンズ群データ］
　群番号　　群初面　　群焦点距離　　レンズ構成長
　Ｇ１　　 　　1　 　　78.07027　　 　　11.80
　Ｇ２　　 　　6　 　　-8.17069　　 　　12.30
　Ｇ３　　 　　14　　　17.15961　　　　　9.55
　Ｇ４　　 　　21　　　43.00000　　　　　2.60
 
［条件式］
　条件式（１）νｄｐ１　＝　９５．０
　条件式（２）νｄｐ２　＝　８２．５７
　条件式（３）（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＝　０．１０５
　条件式（４）　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＝　０．３７１
　表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２では、上記条件式（１）～（４）を全て満たすことが分かる。
　図５、図６は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の諸収差図である。すなわち、図５（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図５（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態（中間位置１）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態（中間位置２）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。
　各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像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７～図９及び表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、図７に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設される固体撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするための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ＧＢを有する。
　このような構成のズームレンズＺＬ３では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動する。明るさを決定する開口絞りＳは、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｇ３と一体となって、物体側へ移動する。
　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１～２８は、図７に示す曲率半径Ｒ１～Ｒ２８の各光学面に対応している。第３実施例では、第１５面、第１６面が非球面形状に形成されている。
（表３）
［レンズ諸元］
面番号　　　　　　　Ｒ　　 　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　 　　　　　76.3753　　　1.8000　　　1.910820　　　35.25
　　2　 　　　　　47.9750　　　6.0000　　　1.437000　　　95.00
　　3　 　　　　-218.0715　　　0.2000
　　4　 　　　　　42.9114　　　3.8000　　　1.497820　　　82.57
　　5　　　　　　177.4930　　　　D5
　　6　　　　　　315.0519　　　1.1000　　　1.902650　　　35.73
　　7　　　　　　　8.6946　　　4.4000
　　8　　　　　　-31.8602　　　0.9000　　　1.788000　　　47.35
　　9　 　　　　　31.3673　　　0.2000
　　10　　　　　　15.7719　　　4.6000　　　1.805180　　　25.45
　　11　 　　　　-17.5294　　　0.6000
　　12　　 　　　-14.3291　　　0.8000　　　1.772500　　　49.62
　　13　　　 　　107.8052　　 　D13
　　14(開口絞り)　　∞　　　 　0.7500
　 *15(非球面)　 　9.1580　　　2.4000　　　1.592010　　　67.05
　 *16(非球面)　 -37.0828　　　0.2000
　　17　　　　　　11.0772　　　2.4000　　　1.497820　　　82.57
　　18　　　　　-134.8964　　　1.5000　　　1.834000　　　37.18
　　19　　　 　　　7.0370　　　1.0000
　　20　　　　　　67.8174　　　1.5000　　　1.497820　　　82.57
　　21　　　 　　-26.8569　　 　D21
　　22　　　　　　15.2863　　　1.8000　　　1.593190　　　67.90
　　23　　　　　-297.4796　　　0.8000　　　1.672700　　　32.19
　　24　　　　　　41.2256　　 　D24
　　25　　　　　　　∞　　 　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　26　　　　　　　∞　　 　　0.3900
　　27　　　　　　　∞　　 　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　28　　　　　　　∞　　　　　Bf
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
第１５面
　κ=0.0552,A4=3.82466E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１６面
　κ=1.0000,A4=6.09831E-05,A6=-3.71841E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　　40.0000
　　　　　　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　　ｆ　　　　　　4.40750　　　15.70000　 　　47.60001　　　176.30548
　ＦＮｏ　　　　　2.93426　 　　4.03058　　　　4.87426　　　　5.98056
　　ω　　　　 　44.15413　　　14.40030　　　　4.83385　　　　1.29094
　　Ｙ　　　　　　7.00000　 　　7.80000　　　　7.80000　　　　7.80000
　ＴＬ　　　　 　85.96880　　　94.70329　　　116.31449　　　133.86928
　Ｂｆ　　　　　　0.53000　　 　0.53000　　　　0.53000　　　　0.52997
　Ｂｆ(空気換算)　1.38809　　 　1.38810　　　　1.38809　　　　1.38808
 
［ズーミングデータ］
　可変間隔　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　 　D5　　 　　　0.89998　　　21.63034　 　　43.30567　　 　57.97751
　 　D13　 　　　34.12700　　　12.24012　　　　5.46236　　　　1.85000
　 　D21　　　　　7.83663　 　　8.06163　　　　6.24145　　 　32.61629
　 　D24　　　　　4.72518　　　14.39121　 　　22.92500　　　　3.04552
 
［ズームレンズ群データ］
　群番号　　群初面　　群焦点距離　　レンズ構成長
　Ｇ１　　 　　1　 　　77.85366　　 　　11.80
　Ｇ２　　 　　6　 　　-8.10200　　 　　12.60
　Ｇ３　　 　　15　　　16.82676　　　　　9.75
　Ｇ４　　 　　22　　　43.01372　　　　　2.60
 
［条件式］
　条件式（１）νｄｐ１　＝　９５．０
　条件式（２）νｄｐ２　＝　８２．５７
　条件式（３）（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＝　０．１０４
　条件式（４）　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＝　０．３７１
　表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ３では、上記条件式（１）～（４）を全て満たすことが分かる。
　図８、図９は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の諸収差図である。すなわち、図８（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図８（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態（中間位置１）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図９（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態（中間位置２）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図９（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。
　各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像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１０～図１２及び表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ４）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、図１０に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、光量を調節することを目的とした開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って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、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成されている。
　第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズから構成されている。
　第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に、像面Ｉに配設される固体撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするための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ＧＢを有する。
　このような構成のズームレンズＺＬ４では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、４つの群Ｇ１～Ｇ４がすべて移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動する。明るさを決定する開口絞りＳは、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｇ３と一体となって、物体側へ移動する。
　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１～２８は、図１０に示す曲率半径Ｒ１～Ｒ２８の各光学面に対応している。第４実施例では、第１５面、第１６面が非球面形状に形成されている。
（表４）
［レンズ諸元］
面番号　　　　　　　Ｒ　　 　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　 　　　　　76.7886　　　1.8000　　　1.910822　　　35.25
　　2　 　　　　　47.9026　　　6.0000　　　1.435000　　　95.00
　　3　 　　　　-225.7879　　　0.2000
　　4　 　　　　　42.9180　　　3.8000　　　1.497820　　　82.57
　　5　　　　　　188.7852　　　　D5
　　6　　　　　　276.0607　　　1.1000　　　1.902650　　　35.73
　　7　　　　　　　8.5480　　　4.3500
　　8　　　　　　-37.4926　　　0.9000　　　1.788000　　　47.35
　　9　 　　　　　31.6923　　　0.2000
　　10　　　　　　15.1743　　　4.6000　　　1.805180　　　25.45
　　11　 　　　　-18.6426　　　0.6000
　　12　　 　　　-15.3527　　　0.8000　　　1.772500　　　49.62
　　13　　　　　　65.8528　　 　D13
　　14(開口絞り)　　∞　　　 　0.7500
　 *15(非球面)　 　9.4375　　　2.5000　　　1.592014　　　67.02
　 *16(非球面)　 -46.9864　　　0.2000
　　17　　　 　　　9.6434　　　2.3000　　　1.497820　　　82.57
　　18　　　 　　415.9130　　　1.5000　　　1.834000　　　37.18
　　19　　　 　　　6.9904　　　1.1000
　　20　　　 　　152.5075　　　1.5000　　　1.593190　　　67.90
　　21　　　 　　-27.9357　　 　D21
　　22　　　　　　16.3477　　　1.8000　　　1.589130　　　61.22
　　23　　　　　-165.1591　　　0.8000　　　1.805180　　　25.45
　　24　　　　　　65.9246　　 　D24
　　25　　　　　　　∞　　　 　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　26　　　　　　　∞　　 　　0.3900
　　27　　　　　　　∞　　　 　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　28　　　　　　　∞　　　　　Bf
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
第１５面
　κ=-0.2070,A4=8.34557E-05,A6=-6.60636E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１６面
　κ=1.0000,A4=5.19910E-05,A6=-1.04824E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　　40.0000
　　　　　　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　　ｆ　　　　　　4.40750　　　15.70000　 　　47.60001　　　176.30006
　ＦＮｏ　　　　　2.90220　 　　3.95956　　　　4.76169　　　　6.05590
　　ω　　　　 　44.15356　　　14.39569　　　　4.83259　　　　1.29103
　　Ｙ　　　　　　7.00000　 　　7.80000　　　　7.80000　　　　7.80000
　ＴＬ　　　　 　86.16422　　　94.86564　　　116.40708　　　135.54364
　Ｂｆ　　　　　　0.53000　　 　0.53000　　　　0.53000　　　　0.52999
　Ｂｆ(空気換算)　1.38809　　 　1.38810　　　　1.38809　　　　1.38808
 
［ズーミングデータ］
　可変間隔　　　　広角端　　　中間位置1　　　中間位置2　　　望遠端
　 　D5　　 　　　0.90006　　　21.69447　 　　43.46345　　 　57.97992
　 　D13　 　　　34.05042　　　12.02500　　　　5.16837　　　　1.84999
　 　D21　　　　　7.56367　 　　8.02355　　　　6.19274　　 　34.74809
　 　D24　　　　　5.72198　　　15.19451　　 　23.65442　　　　3.03756
 
［ズームレンズ群データ］
　群番号　　群初面　　群焦点距離　　レンズ構成長
　Ｇ１　　 　　1　 　　78.07027　　 　　11.80
　Ｇ２　　 　　6　 　　-8.17069　　 　　12.55
　Ｇ３　　 　　15　　　17.15961　　　　　9.35
　Ｇ４　　 　　22　　　43.00000　　　　　2.60
 
［条件式］
　条件式（１）νｄｐ１　＝　９５．０
　条件式（２）νｄｐ２　＝　８２．５７
　条件式（３）（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＝　０．１０５
　条件式（４）　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＝　０．３７１
　表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ４では、上記条件式（１）～（４）を全て満たすことが分かる。
　図１１、図１２は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の諸収差図である。すなわち、図１１（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１１（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態（中間位置１）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１２（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態（中間位置２）における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１２（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。
　各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
　本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
　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
　ＧＢ　ガラスブロック
　Ｃ　　固体撮像素子
　Ｉ　　像面
　ＣＡＭ　デジタルスチルカメラ（光学機器）

Claims (12)

  1. 　光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズにおいて、
    　前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズのみで構成され、
    　明るさを決定する開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側に配置され、
    　ズーミングにおいて、前記４つの群がすべて移動するとともに、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体となって移動し、
    　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。
    　　　νｄｐ１　＞　８５．０
    　但し、
    　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
  2. 　前記第２レンズ群は、ズーミングにおいて、一旦像面側に移動し、その後物体側へ移動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. 　以下の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。
    　　　νｄｐ２　＞　６０．０
    　但し、
    　νｄｐ２：前記第１レンズ群の最も像面側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
  4. 　前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズのみで構成されてい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。
  5. 　前記第３レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと、正レンズと負レンズとの接合レンズと、正レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 　前記第４レンズ群は、物体側から順に並んだ、正レンズと負レンズとの接合レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１～５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１～６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　　　０．０５　＜　（－ｆＧ２）　／　ｆＧ１　＜　０．１５
    　但し、
    　ｆＧ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    　ｆＧ２：前記第２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。
    　　　０．２００　＜　νｄｎ１　／　νｄｐ１　＜　０．４００
    　但し、
    　νｄｎ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数、
    　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
  9. 　前記第４レンズ群は、ズーミングにおいて、一旦物体側に移動し、その後像面側へ移動す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３レンズ群は、少なくとも１枚の非球面レンズを有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。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
  12. 　光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、
    　前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズのみで構成され、
    　明るさを決定する開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側に配置され、
    　ズーミングにおいて、前記４つの群がすべて移動するとともに、前記開口絞りが前記第３レンズ群と一体となって移動し、
    　以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とするズームレンズの製造方法。
    　　　νｄｐ１　＞　８５．０
    　但し、
    　νｄｐ１：前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数。
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