WO2015008437A1 - 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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    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens, an optical device, and a method for manufacturing a zoom lens.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a zoom lens, an optical apparatus, and a zoom lens manufacturing method that are small and have excellent optical performance.
  • a zoom lens according to the present invention includes a first lens group 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.
  • the fourth lens group once moves to the object side and then moves to the image side, and the third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the positive lens, the positive lens, and the negative lens And the following conditional expression is satisfied.
  • TLt total length of the zoom lens in the telephoto end state
  • fw focal length of the entire zoom lens system in the wide-angle end state
  • ft focal length of the entire zoom lens system in the telephoto end state.
  • the second lens group includes a first negative lens, a second negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable to satisfy the conditional expression.
  • f2b focal length of the second negative lens of the second lens group.
  • the zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
  • f1 Focal length of the first lens group.
  • the zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
  • f1 the focal length of the first lens group
  • f2 focal length of the second lens group
  • the zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
  • Nd Refractive index with respect to d-line of the negative lens of the third lens group
  • the second lens group includes a negative lens having at least one aspheric surface.
  • the fourth lens group includes a positive lens and satisfies the following conditional expression.
  • R41 Paraxial radius of curvature of the object side lens surface of the positive lens of the fourth lens group
  • R42 Paraxial radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens of the fourth lens group.
  • the zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
  • f3 focal length of the third lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • the optical apparatus according to the present invention includes any one of the above zoom lenses.
  • the zoom lens manufacturing method includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction arranged in order from the object side along the optical axis.
  • a zoom lens manufacturing method having a third lens group having power and a fourth lens group having positive refractive power, wherein the distance between the lens groups is changed upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. And the fourth lens group once moves to the image side after moving to the object side, and the third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis, the positive lens, the positive lens, and the negative lens.
  • Each lens is arranged in a lens barrel so that the following conditional expression is satisfied.
  • TLt total length of the zoom lens in the telephoto end state
  • fw focal length of the entire zoom lens system in the wide-angle end state
  • ft focal length of the entire zoom lens system in the telephoto end state.
  • the present invention it is possible to provide a zoom lens, an optical apparatus, and a zoom lens manufacturing method that are small and have excellent optical performance.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 1, where (a) illustrates a wide angle end state, (b) illustrates an intermediate focal length state, and (c) illustrates various aberrations when focusing on an object at infinity in a telephoto end state. It is. It is a figure which shows the structure of the zoom lens which concerns on 2nd Example, and the movement locus
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 2, wherein (a) is a wide-angle end state, (b) is an intermediate focal length state, and (c) is an aberration diagram when focusing on an object at infinity in a telephoto end state. It is. It is a figure which shows the structure of the zoom lens concerning 3rd Example, and the movement locus
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 3, where FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, FIG. It is.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along arrow AA ′ in FIG. It is a flowchart which shows the manufacturing method of a zoom lens.
  • the zoom lens ZL includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and the third lens group G3 is arranged in order from the object side along the optical axis, a positive lens, a positive lens, and a negative lens And a lens.
  • the third lens group G3 is more preferably composed of only two positive lenses and one negative lens arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move so that the distance between the lens groups changes during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Further, in this embodiment, upon zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the third lens. The distance between the group G3 and the fourth lens group G4 increases. Further, in the present embodiment, at the time of zooming, the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image side. By moving the fourth lens group G4 in this way, it is possible to contribute to downsizing of the zoom lens ZL.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (1).
  • TLt total length of the zoom lens ZL in the telephoto end state
  • fw focal length of zoom lens ZL in the wide-angle end state
  • ft focal length of the zoom lens ZL in the telephoto end state.
  • Conditional expression (1) defines the total length of the zoom lens ZL in the telephoto end state (distance on the optical axis from the foremost lens surface to the image plane). If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the total length of the zoom lens ZL becomes large with respect to the focal length, and miniaturization cannot be achieved. In order to alleviate this, for example, when the power of the third lens group G3 is increased to reduce the size, spherical aberration and chromatic aberration are deteriorated. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the power of the first lens group G1 is increased to increase the focal length with respect to the entire length of the zoom lens ZL, and the spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration are deteriorated.
  • the second lens group G2 includes a first negative lens, a second negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
  • the second lens group G2 is more preferably composed of only two negative lenses and one positive lens arranged in order from the object side.
  • f2b focal length of the second negative lens of the second lens group G2.
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the second negative lens of the second lens group G2. If the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the power of the second negative lens in the second lens group G2 becomes weak, so that the distortion in the wide-angle end state deteriorates. When the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, astigmatism in the wide-angle end state deteriorates. In addition, since the radius of curvature becomes small, it is necessary to ensure a space between adjacent lenses, and the zoom lens ZL becomes large.
  • conditional expression (2) In order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of conditional expression (2) to 0.60. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.65.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (3).
  • f1 Focal length of the first lens group G1.
  • Conditional expression (3) defines the relationship between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the zoom lens ZL in the telephoto end state. If the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the power of the first lens group G1 becomes weak, and the distortion aberration in the wide-angle end state deteriorates. If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the power of the first lens group G1 becomes strong, and spherical aberration and lateral chromatic aberration in the telephoto end state deteriorate.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (4).
  • f1 Focal length of the first lens group G1
  • f2 focal length of the second lens group G2.
  • Conditional expression (4) defines the relationship between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the second lens group G2.
  • the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the power of the first lens group G1 becomes weak, and the distortion in the wide-angle end state becomes worse. Further, as the power of the second lens group G2 increases and the zoom ratio increases, the overall length of the zoom lens ZL increases. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the power of the second lens group G2 will become strong, and astigmatism and field curvature will deteriorate.
  • conditional expression (4) it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 5.0.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (5).
  • Nd Refractive index with respect to d-line of the negative lens of the third lens group G3.
  • Conditional expression (5) defines an appropriate refractive index of the negative lens of the third lens group G3. If the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, axial chromatic aberration in the telephoto end state deteriorates. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the Petzval sum increases, so that the field curvature in the intermediate focal length state deteriorates.
  • conditional expression (5) it is preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 2.20.
  • conditional expression (5) it is preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 2.00.
  • the second lens group G preferably includes a negative lens having at least one aspheric surface.
  • the fourth lens group G4 has a positive lens and satisfies the following conditional expression (6). If the fourth lens group G4 is composed of one lens that satisfies the conditional expression (6), the configuration can be simplified, and the fourth lens group G4 that moves to the image side after moving once to the object side at the time of zooming. The weight of can be reduced, and it is more preferable.
  • R41 Paraxial radius of curvature of the object side lens surface of the positive lens in the fourth lens group G4
  • R42 Paraxial radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens in the fourth lens group G4.
  • Conditional expression (6) defines the shape factor of the positive lens in the fourth lens group G4. If the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, coma aberration will deteriorate from the intermediate focal length state to the telephoto end state. If the lower limit value of conditional expression (6) is not reached, the fluctuation of the image plane increases from the intermediate focal length state to the telephoto end state.
  • the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (7).
  • f3 focal length of the third lens group G3
  • f4 focal length of the fourth lens group G4.
  • Conditional expression (7) defines the relationship between the focal length of the third lens group G3 and the focal length of the fourth lens group G4. If the upper limit value of conditional expression (7) is exceeded, the power of the fourth lens group G4 becomes stronger, the spherical aberration and axial chromatic aberration in the telephoto end state worsen, and the amount of movement of the third lens group G3 increases. The overall length of the zoom lens ZL becomes large, and miniaturization cannot be achieved. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the power of the fourth lens group G4 becomes weak, and the field curvature in the wide-angle end state, coma aberration, and coma aberration in the telephoto end state deteriorate.
  • conditional expression (7) it is preferable to set the upper limit of conditional expression (7) to 0.50.
  • conditional expression (7) it is preferable to set the lower limit of conditional expression (7) to 0.30.
  • zoom lens ZL According to the zoom lens ZL according to the present embodiment having the above-described configuration, a zoom lens having a small size and excellent optical performance can be realized.
  • FIG. 7 and 8 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 is provided with an auxiliary light emitting unit EF for emitting auxiliary light when the subject is dark, a function button B2 used for setting various conditions of the digital still camera CAM, and the like.
  • auxiliary light emitting unit EF for emitting auxiliary light when the subject is dark
  • function button B2 used for setting various conditions of the digital still camera CAM
  • a compact type camera in which the camera CAM and the zoom lens ZL are integrally formed is illustrated.
  • 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 is used. good.
  • the above zoom lens ZL is mounted as a photographing lens, so that the camera has a small zoom ratio and excellent optical performance while having a high zoom ratio. Can be realized.
  • a manufacturing method of the above-described zoom lens ZL will be described with reference to FIG. First, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power arranged in order from the object side along the optical axis and from the object side along the optical axis.
  • the lenses are arranged so that the lens group G2, the third lens group G3 having a positive refractive power, and the fourth lens group G4 having a positive refractive power are arranged (step ST10).
  • the distance between the lens groups changes, and each lens is moved so that the fourth lens group G4 once moves to the object side and then moves to the image side.
  • step ST20 Arrange (step ST20).
  • the lenses are arranged so as to have a positive lens, a positive lens, and a negative lens arranged in order from the object side along the optical axis (step ST30). Then, each lens is arranged so as to satisfy the following conditional expression (1) (step ST40).
  • TLt total length of the zoom lens ZL in the telephoto end state
  • fw focal length of the entire zoom lens ZL system in the wide-angle end state
  • ft focal length of the entire zoom lens ZL system in the telephoto end state.
  • the first lens group G1 having positive refractive power is convex from the object side to the object side along the optical axis.
  • Each lens is incorporated in the lens barrel so that the negative meniscus lens L11 facing the lens and the positive biconvex lens L12 are arranged in this order.
  • the negative meniscus lens L11 and the positive lens L12 are bonded to form a cemented lens.
  • a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side Each lens is incorporated in the lens barrel so as to be arranged in the order of L23.
  • a biconvex positive lens L31, a positive meniscus lens L32 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side The lenses are incorporated in the lens barrel so that the negative meniscus lenses L33 are arranged in this order.
  • the positive lens L32 and the negative lens L33 are bonded together to form a cemented lens.
  • a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side is incorporated in the lens barrel.
  • Each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the conditional expression (1) (the corresponding value of the conditional expression (1) is 3.1857).
  • the manufacturing method of the zoom lens ZL described above it is possible to manufacture a zoom lens that is small and has excellent optical performance while having a high zoom ratio.
  • Tables 1 to 3 are shown below. These are tables of specifications in the first to third examples.
  • each reference symbol for FIG. 1 according to the first embodiment is used independently for each embodiment in order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference symbol. Therefore, even if the same reference numerals as those in the drawings according to the other embodiments are given, they are not necessarily in the same configuration as the other embodiments.
  • C-line (wavelength 656.2730 nm), d-line (wavelength 587.5620 nm), F-line (wavelength 486.1330 nm), and g-line (wavelength 435.8350 nm) are selected as the aberration characteristic calculation targets.
  • the surface number is the order of the optical surfaces from the object side along the light traveling direction
  • R is the radius of curvature of each optical surface
  • D is the next optical surface from each optical surface
  • Or nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to the d-line
  • ⁇ d is the Abbe number based on the d-line of the material of the optical member.
  • the object plane is the object plane
  • (variable) is the variable plane spacing
  • the curvature radius “ ⁇ ” is the plane or aperture
  • (aperture S) is the aperture stop S
  • the image plane is the image plane I.
  • the refractive index of air “1.000000” is omitted.
  • f is the focal length of the entire lens system
  • FNo is the F number
  • ⁇ is the half field angle (maximum incident angle, unit: °)
  • Y is the image height
  • Bf is on the optical axis.
  • the distance from the final lens surface of the fourth lens group G4 to the paraxial image plane, and Bf (air equivalent) is paraxial from the final lens surface on the optical axis (that is, the fourth lens group G4).
  • the distance to the image plane in terms of air, TL indicates the total lens length (the distance from the lens frontmost surface to the lens final surface on the optical axis plus Bf).
  • Di represents a variable interval between the i-th surface and the (i + 1) -th surface.
  • G is the group number
  • the first group surface 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 most object side of each group The distance on the optical axis from the lens surface to the lens surface closest to the image plane is shown.
  • mm is generally used as the focal length f, the radius of curvature R, the surface interval D, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the zoom lens is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
  • the zoom lens ZL (ZL1) includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis, and a negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the image side lens surface of the positive lens L12 is aspheric.
  • the second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Composed.
  • the image side lens surface of the negative lens L21 is an aspherical surface.
  • 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. And a cemented lens with L33. Both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
  • the image side lens surface of the positive meniscus lens L41 is an aspherical surface.
  • the aperture stop S for adjusting the light amount is disposed closer to the object side than the positive lens L31 located closest to the object side of the third lens group G3.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, or the like for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device, such as a CCD disposed on the image plane I.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 and the third lens are increased.
  • Each lens group moves so that the distance between the group G3 decreases and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases. Further, at the time of zooming, the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • the zoom lens ZL1 performs focusing from an object at infinity to an object at a finite distance by moving the fourth lens group G4 along the optical axis.
  • Table 1 below shows the values of each item in the first example.
  • Surface numbers 1 to 21 in Table 1 correspond to the optical surfaces m1 to m21 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion aberration diagram, coma aberration diagram and magnification chromatic aberration diagram) of the zoom lens ZL1 according to the first example, and (a) is a wide-angle end state, (B) is an intermediate focal length state, (c) is a diagram of various aberrations during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • FNO represents an F number
  • A represents a half angle of view (unit: °) with respect to each image height.
  • d is the d-line
  • g is the g-line
  • C is the C-line
  • F is the F-line aberration.
  • the solid line indicates the sagittal image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane. Note that the same reference numerals as in this embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment described later.
  • the zoom lens ZL1 according to the first example has various aberrations well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and has excellent optical performance. It can be seen that
  • the zoom lens ZL (ZL2) according to the second 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 negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the image side lens surface of the positive lens L12 is aspheric.
  • the second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Composed. Both surfaces of the negative lens L22 are aspheric.
  • 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. And a cemented lens with L33. Both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
  • the object side lens surface of the positive meniscus lens L41 is aspheric.
  • the aperture stop S for adjusting the light amount is disposed closer to the object side than the positive lens L31 located closest to the object side of the third lens group G3.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, or the like for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device, such as a CCD disposed on the image plane I.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 and the third lens are increased.
  • Each lens group moves so that the distance between the group G3 decreases and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • the zoom lens ZL2 performs focusing from an object at infinity to an object at a finite distance by moving the fourth lens group G4 along the optical axis.
  • Table 2 shows the values of each item in the second example.
  • Surface numbers 1 to 21 in Table 2 correspond to the optical surfaces m1 to m21 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma aberration diagram, and chromatic aberration diagram of magnification) of the zoom lens ZL2 according to Example 2, wherein (a) is a wide-angle end state, (B) is an intermediate focal length state, (c) is a diagram of various aberrations during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • the zoom lens ZL2 according to the second example has various aberrations well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent optical performance. It can be seen that
  • the zoom lens ZL (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 negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the image side lens surface of the positive lens L12 is aspheric.
  • the second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Composed. Both surfaces of the negative lens L22 are aspheric.
  • 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. And a cemented lens with L33. Both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
  • the fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
  • the object side lens surface of the positive meniscus lens L41 is aspheric.
  • the aperture stop S for adjusting the light amount is disposed closer to the object side than the positive lens L31 located closest to the object side of the third lens group G3.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the filter group FL is composed of a low-pass filter, an infrared cut filter, or the like for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device, such as a CCD disposed on the image plane I.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 and the third lens are increased.
  • Each lens group moves so that the distance between the group G3 decreases and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases.
  • the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • the zoom lens ZL3 performs focusing from an object at infinity to an object at a finite distance by moving the fourth lens group G4 along the optical axis.
  • Table 3 shows the values of each item in the third example.
  • Surface numbers 1 to 21 in Table 3 correspond to the optical surfaces m1 to m21 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, coma aberration diagram and chromatic aberration diagram of magnification) of the zoom lens ZL3 according to Example 3, wherein (a) is a wide-angle end state, (B) is an intermediate focal length state, (c) is a diagram of various aberrations during focusing on an object at infinity in the telephoto end state.
  • the zoom lens ZL3 according to the third example has various aberrations corrected well in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent optical performance. It can be seen that
  • a four-group configuration is shown, but the present invention can also be applied to other group configurations such as a 5-group and a 6-group. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
  • a single lens group or a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object.
  • This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like).
  • the entire fourth lens group G4 is the focusing lens group, but a partial group of the fourth lens group G4 may be the focusing lens group.
  • the lens group or the partial lens group is moved so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis, or is rotated (swayed) in the in-plane direction including the optical axis to reduce image blur caused by camera shake.
  • An image stabilizing lens group to be corrected may be used.
  • the entire third lens group G3 is the anti-vibration lens group, but a partial group of the third lens group G3 may be the anti-vibration lens group.
  • the lens surface may be formed as a spherical or flat surface or an aspherical surface.
  • the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to processing and assembly adjustment errors can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the lens surface is an aspheric surface, the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop is preferably arranged in the vicinity of the third lens group, but the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
  • Each lens surface may be provided with an antireflection film having high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.

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Abstract

　光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力の第１レンズ群（Ｇ１）と、負の屈折力の第２レンズ群（Ｇ２）と、正の屈折力の第３レンズ群（Ｇ３）と、正の屈折力の第４レンズ群（Ｇ４）とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、第４レンズ群（Ｇ４）は一旦物体側に移動した後に像側へ移動し、第３レンズ群（Ｇ３）は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有し、次の条件式を満足する。　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０　但し、ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全長、ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離。

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。
　近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像光学系において、高変倍比で、全ズーム領域において高性能化、小型化の要求が強くなっている。これらの要求に応えるズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群とから構成され、各レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
特開２０１１－１４５６７４号公報
　従来のズームレンズより、小型なものが求められている。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型で、優れた光学性能を有するズームレンズ、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、本発明に係るズームレンズは、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レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、第４レンズ群は一旦物体側に移動した後に像側へ移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有し、次の条件式を満足する。
　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０
　但し、
　ＴＬｔ：望遠端状態における前記ズームレンズの全長、
　ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
　ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離。
　本発明に係るズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズと、正レンズとを有し、次の条件式を満足することが好ましい。
　０．５０　＜　－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　０．９０
　但し、
　ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。
　本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
　０．４０　＜　ｆ１／ｆｔ　＜　０．８０
　但し、
　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。
　本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
　４．８　＜　ｆ１／（－ｆ２）　＜　５．６
　但し、
　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
　ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
　本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
　１．９４　＜　Ｎｄ　＜　２．５０
　但し、
　Ｎｄ：前記第３レンズ群の前記負レンズのｄ線に対する屈折率。
　本発明に係るズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、少なくとも１面が非球面である負レンズを有することが好ましい。
　本発明に係るズームレンズにおいて、前記第４レンズ群は、正レンズを有し、次の条件式を満足することが好ましい。
　０．５　＜　（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＜　２．０
　但し、
　Ｒ４１：前記第４レンズ群の前記正レンズの物体側レンズ面の近軸曲率半径、
　Ｒ４２：前記第４レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の近軸曲率半径。
　本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
　０．２０　＜　ｆ３／ｆ４　＜　０．６０
　但し、
　ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
　本発明に係る光学機器は、上述のいずれかのズームレンズのいずれかを搭載する。
　本発明に係るズームレンズの製造方法は、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、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、第４レンズ群は一旦物体側に移動した後に像側へ移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有し、次の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０
　但し、
　ＴＬｔ：望遠端状態における前記ズームレンズの全長、
　ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
　ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離。
　本発明によれば、小型で、優れた光学性能を有するズームレンズ、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から望遠端状態までの各群の移動軌跡（矢印）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、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡（矢印）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、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡（矢印）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、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。 （ａ）はデジタルスチルカメラの正面図であり、（ｂ）はデジタルスチルカメラの背面図である。 図７（ａ）中の矢印Ａ－Ａ´に沿った断面図である。 ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。
　以下、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、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３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有する。なお、第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、２つの正レンズと、１つの負レンズのみで構成されるのがより好ましい。
　本実施形態では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１～第４レンズ群Ｇ４が移動する。また、本実施形態では、変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加する。さらに、本実施形態では、変倍に際し、第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動した後に像側へ移動する。このように第４レンズ群Ｇ４が移動することにより、ズームレンズＺＬの小型化に寄与することができる。
　そして、上記構成のもと、本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（１）を満足する。
　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０　…（１）
　但し、
　ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズＺＬの全長、
　ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズＺＬの焦点距離、
　ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズＺＬの焦点距離。
　条件式（１）は、望遠端状態におけるズームレンズＺＬの全長（レンズ最前面から像面までの光軸上の距離）を規定したものである。条件式（１）の上限値を上回ると、焦点距離に対してズームレンズＺＬの全長が大きくなり、小型化が達成できない。これを緩和するために、例えば、第３レンズ群Ｇ３のパワーを強くして小型化を図ろうとすると、球面収差、色収差が悪化する。条件式（１）の下限値を下回ると、ズームレンズＺＬの全長に対して焦点距離を大きくするために第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、球面収差、軸上色収差が悪化する。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を３．２９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（１）の下限値を２．８０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２．９０とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズと、正レンズとを有し、次の条件式（２）を満足することが好ましい。なお、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、２つの負レンズと、１つの正レンズのみで構成されるのがより好ましい。
　０．５０　＜　－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　０．９０　…（２）
　但し、
　ｆ２ｂ：第２レンズ群Ｇ２の第２の負レンズの焦点距離。
　条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の第２の負レンズの焦点距離を規定したものである。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の第２の負レンズのパワーが弱くなるため、広角端状態における歪曲収差が悪化する。条件式（２）の下限値を下回ると、広角端状態における非点収差が悪化する。また、曲率半径が小さくなることにより、近接するレンズとの間隔を確保せねばならず、ズームレンズＺＬが大型化する。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．８０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）の上限値を０．７０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（２）の下限値を０．６０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０．６５とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
　０．４０　＜　ｆ１／ｆｔ　＜　０．８０　…（３）
　但し、
　ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離。
　条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、望遠端状態におけるズームレンズＺＬの焦点距離との関係を規定したものである。条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり、広角端状態における歪曲収差が悪化する。条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、望遠端状態における球面収差、倍率色収差が悪化する。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．７０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（３）の上限値を０．６０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（３）の下限値を０．５０とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
　４．８　＜　ｆ１／（－ｆ２）　＜　５．６　…（４）
　但し、
　ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
　ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
　条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との関係を規定したものである。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり、広角端状態における歪曲収差が悪化する。また、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、変倍比が大きくなるにつれ、ズームレンズＺＬの全長が大きくなる。条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、非点収差、像面湾曲が悪化する。
　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５．４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５．０とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
　１．９４　＜　Ｎｄ　＜　２．５０　…（５）
　但し、
　Ｎｄ：第３レンズ群Ｇ３の負レンズのｄ線に対する屈折率。
　条件式（５）は、第３レンズ群Ｇ３の負レンズの適切な屈折率を規定したものである。条件式（５）の上限値を上回ると、望遠端状態における軸上色収差が悪化する。条件式（５）の下限値を下回ると、ペッツバール和が増大するため、中間焦点距離状態における像面湾曲が悪化する。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を２．２０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（５）の下限値を２．００とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇは、少なくとも１面が非球面である負レンズを有することが好ましい。この構成により、広角端状態における歪曲収差、軸外の非点収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、正レンズを有し、次の条件式（６）を満足することが好ましい。第４レンズ群Ｇ４は、この条件式（６）を満足する１つのレンズから構成すると、構成を簡略化できるとともに、変倍時に一旦物体側に移動した後に像側に移動する第４レンズ群Ｇ４の重量を軽くすることができより好ましい。
　０．５　＜　（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＜　２．０　…（６）
　但し、
　Ｒ４１：第４レンズ群Ｇ４の正レンズの物体側レンズ面の近軸曲率半径、
　Ｒ４２：第４レンズ群Ｇ４の正レンズの像側レンズ面の近軸曲率半径。
　条件式（６）は、第４レンズ群Ｇ４の正レンズのシェイプファクターを規定したものである。条件式(６)の上限値を上回ると、中間焦点距離状態から望遠端状態におけるコマ収差が悪化する。条件式（６）の下限値を下回ると、中間焦点距離状態から望遠端状態における像面の変動が大きくなる。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を１．０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（６）の下限値を１．３とすることが好ましい。
　本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
　０．２０　＜　ｆ３／ｆ４　＜　０．６０　…（７）
　但し、
　ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
　ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離。
　条件式（７）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離と、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離との関係を規定したものである。条件式（７）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが強くなり、望遠端状態における球面収差、軸上色収差が悪化するとともに、第３レンズ群Ｇ３の移動量が増えることによりズームレンズＺＬの全長が大きくなり、小型化が達成できない。条件式（７）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが弱くなり、広角端状態における像面湾曲、コマ収差及び望遠端状態におけるコマ収差が悪化する。
　本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を０．５０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（７）の下限値を０．３０とすることが好ましい。
　以上のような構成を備える本実施形態に係るズームレンズＺＬによれば、小型で、優れた光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
　図７及び図８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。
　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ＥＦ、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Ｂ２等が配置されている。ここでは、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。
　以上のような構成を備える本実施形態に係るカメラＣＡＭによれば、撮影レンズとして上述のズームレンズＺＬを搭載することにより、高変倍比でありながら、小型で、優れた光学性能を有するカメラを実現することができる。
　続いて、図９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、光軸に沿って物体側より順に、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とが並ぶように、各レンズを配置する（ステップＳＴ１０）。このとき、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、第４レンズ群Ｇ４が一旦物体側に移動した後に像側へ移動するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ２０）。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ３０）。そして、次の条件式（１）を満足するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ４０）。
　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０　…（１）
　但し、
　ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズＺＬの全長、
　ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズＺＬ全系の焦点距離、
　ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズＺＬ全系の焦点距離。
　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に示すズームレンズＺＬでは、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１として、光軸に沿って物体側から、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の順で並ぶように、各レンズを鏡筒内に組み込んでいる。なお、負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２は、貼り合わされて接合レンズを構成している。負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２として、光軸に沿って物体側から、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３の順で並ぶように、各レンズを鏡筒内に組み込んでいる。正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３として、光軸に沿って物体側から、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の順で並ぶように、各レンズを鏡筒内に組み込んでいる。なお、正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は、貼り合わされて接合レンズを構成している。正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４として、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１を鏡筒内に組み込んでいる。また、上記条件式（１）を満足するように、各レンズを鏡筒内に組み込んでいる（条件式（１）の対応値は3.1857）。
　上記のズームレンズＺＬの製造方法によれば、高変倍比でありながら、小型で、優れた光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
　これより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３を示すが、これらは第１実施例～第３実施例における各諸元の表である。
　なお、第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
　各実施例では収差特性の算出対象として、Ｃ線（波長656.2730nm）、ｄ線（波長587.5620nm）、Ｆ線（波長486.1330nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。
　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光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。物面は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。
　表中の［非球面データ］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はレンズ全系の焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位：°）、Ｙは像高、Ｂｆは光軸上での（すなわち、第４レンズ群Ｇ４の）レンズ最終面から近軸像面までの距離、Ｂｆ（空気換算）は光軸上での（すなわち、第４レンズ群Ｇ４の）レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算したもの、ＴＬはレンズ全長（光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢｆを加えたもの）を示す。
　表中の［ズーミングデータ］において、広角端、中間焦点距離、望遠端の各状態における可変間隔の値Ｄｉを示す。なお、Ｄｉ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、群焦点距離は各群の焦点距離、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面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］には、上記の条件式（１）～（７）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、ズームレンズは比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
　ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
（第１実施例）
　第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第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とから構成される。
　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との接合レンズから構成される。正レンズＬ１２の像側レンズ面は、非球面である。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。負レンズＬ２１の像側レンズ面は、非球面である。
　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との接合レンズとから構成される。正レンズＬ３１の両面は、非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成される。正メニスカスレンズＬ４１の像側レンズ面は、非球面である。
　本実施例では、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する正レンズＬ３１より、物体側に配置されている。
　また、フィルタ群ＦＬが、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子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で構成されている。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、各レンズ群が移動する。また、前記変倍に際し、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動する。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングを、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることによって行う。
　下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１～２１が、図１に示すｍ１～ｍ２１の各光学面に対応している。
（表１）
［レンズ諸元］
　面番号　　　　　　Ｒ　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　　　　　　15.0662　　　0.5000　　　2.000690　　　25.46
　　2　　　　　　11.5524　　　3.3000　　　1.618810　　　63.86
　　3*　　　　 -740.1283　　　D3(可変)
　　4　　　　　-796.5513　　　0.4000　　　1.851350　　　40.10
　　5*　　　　　　5.1061　　　2.2500
　　6　　　 　　-93.1916　　　0.4000　　　1.883000　　　40.66
　　7　　　　　　10.5842　　　0.3000
　　8　　　　 　　8.3583　　　1.2500　　　1.945950　　　17.98
　　9　　　　　　30.7068　　　D9(可変)
　　10(絞りＳ)　　　∞　　　　0.2500
　　11*　　　　 　4.8185　　　1.7000　　　1.593190　　　59.44
　　12*　　　　 -13.4332　　　0.2000
　　13　　　　　　3.9892　　　1.1000　　　1.677900　　　67.90
　　14　　　 　　11.0682　　　0.3000　　　2.000690　　　29.14
　　15　　　　　　3.0638　　　D15(可変)
　　16　　　　　　8.9287　　　1.7000　　　1.531530　　　55.95
　　17*　　　　　28.7296　　　D17(可変)
　　18　　　　　　　∞　　　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　19　　　　　　　∞　　　　0.3900
　　20　　　　　　　∞　　　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　21　　　　　　　∞　　　　0.6000
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
面番号　κ　　　 　A4　　　　　　A6　　　　　　A8　　　　　A10
　 3　1.0000　1.14795E-05　-9.86591E-09　 0.00000E+00　0.00000E+00
　 5　0.9657　0.00000E+00　 1.73093E-05　-2.56753E-07　7.39764E-09
　11　0.0130　1.77585E-05　 0.00000E+00　 0.00000E+00　0.00000E+00
　12　1.0000　4.07219E-04　 0.00000E+00　 0.00000E+00　0.00000E+00
　17　1.0000　1.67439E-04　 8.86060E-01　 8.92770E-08　0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　11.29
　　　　　　　　　広角端　　中間焦点　　　望遠端
ｆ　　　　　　 　　4.64　　 　23.70　　 　52.39
ＦＮｏ　 　　　　　3.51　　　　5.55　　　　6.45
ω　　　　　　　　42.96　　　　9.58　　　　4.29
Ｙ　　　　　 　　　3.50　　　　4.05　　　　4.05
Ｂｆ　　　　　　 　5.50957　　12.49373　 　4.00470
Ｂｆ（空気換算）　 5.26766　　11.95182　 　3.76279
ＴＬ　　　　　　　34.9700　 　42.6037　 　49.6713
 
［ズーミングデータ］
可変間隔　　広角端　　　中間焦点　　　望遠端
　 ｆ　　 　4.6402　　　23.6956　　　52.3902
　 D3　 　　0.3916　　　10.6000　　　15.9000
　 D9　　　12.0396　　 　2.0000　 　　0.2959
　D15　 　　3.3792　　 　4.1600　　　15.8208
　D17　　 　3.8096　　　10.4937　　 　2.3047
 
［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　　　28.83812　　　3.80
 Ｇ２　　　　４　　　-5.63224　　　4.60
 Ｇ３　　　　11　　 　8.91180　　　3.30
 Ｇ４　　　　16　　　23.66763　　　1.70
 
［条件式］
条件式（１）ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　3.1857
条件式（２）－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　0.6891
条件式（３）ｆ１／ｆｔ　＝　0.5504
条件式（４）ｆ１／（－ｆ２）　＝　5.1202
条件式（５）Ｎｄ　＝　2.001000
条件式（６）（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＝　1.9019
条件式（７）ｆ３／ｆ４　＝　0.3765
　表１から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、条件式（１）～（７）を満たすことが分かる。
　図２は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
　各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは各像高に対する半画角（単位：°）を示す。ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線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。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
　図２に示す各収差図から明らかなように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１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、優れた光学性能を有することが分かる。
（第２実施例）
　第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）は、図３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、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とから構成される。
　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との接合レンズから構成される。正レンズＬ１２の像側レンズ面は、非球面である。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。負レンズＬ２２の両面は、非球面である。
　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との接合レンズとから構成される。正レンズＬ３１の両面は、非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成される。正メニスカスレンズＬ４１の物体側レンズ面は、非球面である。
　本実施例では、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する正レンズＬ３１より、物体側に配置されている。
　また、フィルタ群ＦＬが、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子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で構成されている。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、各レンズ群が移動する。また、前記変倍に際し、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動する。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングを、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることによって行う。
　下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１～２１が、図３に示すｍ１～ｍ２１の各光学面に対応している。
（表２）
［レンズ諸元］
　面番号　　　　　　Ｒ　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　　　　　　15.8948　　　0.5000　　　1.846660　　　23.80
　　2　　　　　　12.3720　　　3.3000　　　1.592520　　　67.86
　　3*　　　　 -243.0567　　　D3(可変)
　　4　　 　　　-74.5845　　　0.4000　　　1.883000　　　40.66
　　5　　 　　　　6.1762　　　1.9000
　　6*　　　　　-17.7965　　　0.6000　　　1.531100　　　55.91
　　7*　　　　　　8.4247　　　0.3000
　　8　　　　 　　7.7131　　　1.1500　　　1.945950　　　17.98
　　9　　　　　　17.3242　　　D9(可変)
　　10(絞りＳ)　　　∞　　　　0.2500
　　11*　　　　　 5.3279　　　1.7000　　　1.589130　　　61.24
　　12*　　　　 -11.5395　　　0.2000
　　13　　　　　　3.8789　　　1.1000　　　1.568830　　　56.00
　　14　　 　　　16.5298　　　0.3000　　　2.001000　　　29.14
　　15　　　　　　3.3083　　　D15(可変)
　　16*　　　　　 9.2913　　　1.7500　　　1.531100　　　55.91
　　17　　　　 　67.0004　　　D17(可変)
　　18　　　　　　　∞　　　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　19　　　　　　　∞　　　　0.3900
　　20　　　　　　　∞　　　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　21　　　　　　　∞　　　　0.6000
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
面番号　　κ　　　 　A4　　　　　　A6　　　　　　A8　　　　　A10
　 3　 1.0000　　1.38077E-05　-1.27084E-08 　0.00000E+00　0.00000E+00
　 6　 1.0000　 -1.42340E-03 　1.07169E-04　-1.91048E-06　0.00000E+00
　 7　 1.0000　 -1.09820E-03 　1.41958E-04　-2.83155E-06　0.00000E+00
　11　-0.7203　　5.27733E-04 　0.00000E+00 　0.00000E+00　0.00000E+00
　12　 1.0000　　4.55539E-04 　0.00000E+00 　0.00000E+00　0.00000E+00
　16　 1.0000　 -4.64422E-05 　2.29199E-06 　2.77043E-09　0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　11.29
　　　　　　　　　広角端　　中間焦点　　　望遠端
ｆ　　 　　　　　　4.64　　 　23.70　　 　52.39
ＦＮｏ　　　　　 　3.48　　　　5.11　　　　6.25
ω　　　　　　　　42.26　　　　9.74　　　　4.36
Ｙ　 　　　　　　　3.15　　　　4.05　　　　4.05
Ｂｆ　　　　　　 　4.95580　　11.34227　 　5.42880
Ｂｆ（空気換算）　 4.71390　　11.10036　 　5.18690
ＴＬ　　　　　　　35.1430　 　43.0875　 　50.7915
 
［ズーミングデータ］
可変間隔　　広角端　　　中間焦点　　　望遠端
　 ｆ　　 　4.6350　　　23.7000　　　52.3863
　 D3　 　　0.4000　　　11.1982　　　15.6478
　 D9　　　11.8494　　 　2.0994　 　　0.3004
　D15　 　　4.4878　　 　4.9976　　　15.9645
　D17　　 　3.2558　　　 9.6423　　 　3.7288
 
［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　　　28.36324　　　3.80
 Ｇ２　　　　４　　　-5.41785　　　4.35
 Ｇ３　　　　11　　 　8.84779　　　3.30
 Ｇ４　　　　16　　　20.09955　　　1.75
 
［条件式］
条件式（１）ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　3.2595
条件式（２）－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　0.6855
条件式（３）ｆ１／ｆｔ　＝　0.5414
条件式（４）ｆ１／（－ｆ２）　＝　5.2351
条件式（５）Ｎｄ　＝　2.001000
条件式（６）（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＝　1.3220
条件式（７）ｆ３／ｆ４　＝　0.4402
　表２から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、条件式（１）～（７）を満たすことが分かる。
　図４は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
　図４に示す各収差図から明らかなように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２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、優れた光学性能を有することが分かる。
（第３実施例）
　第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）は、図５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、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とから構成される。
　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との接合レンズから構成される。正レンズＬ１２の像側レンズ面は、非球面である。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成される。負レンズＬ２２の両面は、非球面である。
　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との接合レンズとから構成される。正レンズＬ３１の両面は、非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成される。正メニスカスレンズＬ４１の物体側レンズ面は、非球面である。
　本実施例では、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する正レンズＬ３１より、物体側に配置されている。
　また、フィルタ群ＦＬが、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子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で構成されている。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増加するように、各レンズ群が移動する。また、前記変倍に際し、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体となって移動する。
　本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングを、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることによって行う。
　下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１～２１が、図５に示すｍ１～ｍ２１の各光学面に対応している。
（表３）
［レンズ諸元］
　面番号　　　　　　Ｒ　　　　　Ｄ　　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物面　　　　　　　∞
　　1　　　　　　17.7326　　　0.5000　　　1.846660　　　23.78
　　2　　　　　　13.3470　　　3.4000　　　1.592010　　　67.05
　　3*　　　　 -110.8383　　　D3(可変)
　　4　　　　　-105.5549　　　0.4000　　　1.883000　　　40.80
　　5　　　　　 　6.1013　　　2.0000
　　6*　　　　　-20.8684　　　0.6000　　　1.531100　　　55.91
　　7*　　　　　　8.0283　　　0.2000
　　8　　　　 　　7.2498　　　1.2000　　　1.945950　　　17.98
　　9　　　　　　15.6043　　　D9(可変)
　　10(絞りＳ)　　　∞　　　　-0.2500
　　11*　　　　　 4.6510　　　1.7000　　　1.583320　　　59.28
　　12*　　　　 -10.1220　　　0.1000
　　13　　　　　　5.6957　　　1.2000　　　1.593190　　　67.90
　　14　　　　　　9.5626　　　0.3000　　　2.000690　　　25.46
　　15　　　　　　3.4990　　　D15(可変)
　　16*　　　　 　9.1074　　　1.7000　　　1.531100　　　55.91
　　17 　　　　　37.4766　　　D17(可変)
　　18　　　　　　　∞　　　　0.2100　　　1.516800　　　63.88
　　19　　　　　　　∞　　　　0.2800
　　20　　　　　　　∞　　　　0.5000　　　1.516800　　　63.88
　　21　　　　　　　∞　　　　0.6000
　像面　　　　　　　∞
 
［非球面データ］
面番号　　κ　　 　　A4　　　　　　A6　　　　　　A8　　　　　A10
　 3　　1.0000　1.29175E-05　-1.59138E-08 　0.00000E+00　0.00000E+00
　 6　　1.0000 -2.68748E-03 　2.39176E-04　-6.12069E-06　0.00000E+00
　 7 　-9.1589　0.00000E-03 　1.94240E-04　-4.99263E-06　0.00000E+00
　11 　-0.8139　4.77568E-04 　0.00000E+00 　0.00000E+00　0.00000E+00
　12　　1.0000　5.18766E-04 　0.00000E+00 　0.00000E+00　0.00000E+00
　16　　1.0000　7.19064E-05 　9.84249E-07 　7.85238E-09　0.00000E+00
 
［全体諸元］
ズーム比　11.34
　　　　　　　　　広角端　　中間焦点　　　望遠端
ｆ　　 　　　　　　4.62　　 　26.00　　 　52.40
ＦＮｏ　 　　　　　3.42　　　　5.55　　　　6.54
ω　　　　　　　　42.25　　　　8.94　　　　4.31
Ｙ　 　　　　　　　3.25　　　　4.00　　　　4.05
Ｂｆ　　　　　　 　4.40403　 　8.19505　 　4.13603
Ｂｆ（空気換算）　 4.16212　 　7.95314　 　3.89413
ＴＬ　　　　　　　35.1430　 　43.0875　 　50.7915
 
［ズーミングデータ］
可変間隔　　広角端　　　中間焦点　　　望遠端
　 ｆ　　 　4.6161　　　23.0029　　　52.3960
　 D3　 　　0.3966　　　12.2757　　　16.2054
　 D9　　　12.1178　　 　2.8792　 　　0.8025
　D15　 　　4.6870　　　10.2931　　　16.6618
　D17　　 　2.8880　　　 6.6773　　 　2.5943
 
［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　　　29.53701　　　3.90
 Ｇ２　　　　４　　　-5.52404　　　4.40
 Ｇ３　　　　11　　 　8.47073　　　3.30
 Ｇ４　　　　16　　　22.19207　　　1.70
 
［条件式］
条件式（１）ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　3.2700
条件式（２）－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＝　0.6969
条件式（３）ｆ１／ｆｔ　＝　0.5637
条件式（４）ｆ１／（－ｆ２）　＝　5.3470
条件式（５）Ｎｄ　＝　2.000690
条件式（６）（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＝　1.6421
条件式（７）ｆ３／ｆ４　＝　0.3817
　表３から、本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、条件式（１）～（７）を満たすことが分かる。
　図６は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
　図６に示す各収差図から明らかなように、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３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、優れた光学性能を有することが分かる。
　上記の各実施例によれば、高変倍比でありながら、小型で、優れた光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
　ここまで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。
　上記実施例では、４群構成を示したが、５群、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
　例えば、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。上記の各実施例では、第４レンズ群Ｇ４全体を合焦レンズ群としたが、第４レンズ群Ｇ４の部分群を合焦レンズ群としてもよい。
　また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させるか、或いは光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。上記の各実施例では、第３レンズ群Ｇ３全体を防振レンズ群としたが、第３レンズ群Ｇ３の部分群を防振レンズ群としてもよい。
　レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
　開口絞りは第３レンズ群近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
　各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
　ＺＬ（ＺＬ１～ＺＬ３）　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
　ＦＬ　フィルタ群
　Ｉ　　像面
　ＣＡＭ　デジタルスチルカメラ（光学機器）

Claims (10)

  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レンズ群とを有し、
    　広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、前記第４レンズ群は一旦物体側に移動した後に像側へ移動し、
    　前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０
    　但し、
    　ＴＬｔ：望遠端状態における前記ズームレンズの全長、
    　ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
    　ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離。
  2. 　前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズと、正レンズとを有し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　０．５０　＜　－ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　０．９０
    　但し、
    　ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。
  3. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　０．４０　＜　ｆ１／ｆｔ　＜　０．８０
    　但し、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。
  4. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　４．８　＜　ｆ１／（－ｆ２）　＜　５．６
    　但し、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    　ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
  5. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　１．９４　＜　Ｎｄ　＜　２．５０
    　但し、
    　Ｎｄ：前記第３レンズ群の前記負レンズのｄ線に対する屈折率。
  6. 　前記第２レンズ群は、少なくとも１面が非球面である負レンズを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  7. 　前記第４レンズ群は、正レンズを有し、
    　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　０．５　＜　（Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２－Ｒ４１）　＜　２．０
    　但し、
    　Ｒ４１：前記第４レンズ群の前記正レンズの物体側レンズ面の近軸曲率半径、
    　Ｒ４２：前記第４レンズ群の前記正レンズの像側レンズ面の近軸曲率半径。
  8. 　以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　０．２０　＜　ｆ３／ｆ４　＜　０．６０
    　但し、
    　ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
    　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
  9. 　請求項１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。
  10. 　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、
    　広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するとともに、前記第４レンズ群は一旦物体側に移動した後に像側へ移動し、
    　前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正レンズと、正レンズと、負レンズとを有し、
    　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配置することを特徴とするズームレンズの製造方法。
    　２．５０　＜　ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）1/2　＜　３．３０
    　但し、
    　ＴＬｔ：望遠端状態における前記ズームレンズの全長、
    　ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
    　ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離。
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