特許 6221451 ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221451

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20171023BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20171023BHJP

   G03B 5/00 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/20

   G02B13/18

   G03B5/00 J

【請求項の数】14

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-150932(P2013-150932)

(22)【出願日】2013年7月19日

(65)【公開番号】特開2015-22182(P2015-22182A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】中村 圭一

【審査官】 瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１３３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０９７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９８４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４５６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

Ｇ０３Ｂ ５／００ − ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
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、
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
０．６０ ＜ −ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ０．９０
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、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。

【請求項2】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
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
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．５０
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、
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。

【請求項3】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
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
４．８ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ５．６
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
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、
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、
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。

【請求項4】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
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、
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ズームレンズ。
２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
０．５ ＜ （Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２−Ｒ４１） ＜ ２．０
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、
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、
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。

【請求項5】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、
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
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６０
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、
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、
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。

【請求項6】

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２〜５のいずれか一項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。

【請求項7】

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。

【請求項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。
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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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１〜８のいずれか一項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。

【請求項11】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．４０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．８０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。

【請求項12】

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１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項13】

請求項１〜１２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。

【請求項14】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からな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、
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
０．６０ ＜ −ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ０．９０
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、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１４５６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のズームレンズより、小型なものが求められている。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的を達成するため、第１の本発明に係るズームレンズは、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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、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、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。

【0007】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
０．６０ ＜ −ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ０．９０
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、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。

【0008】

第２の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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、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。

【0009】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．５０
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、
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。

【0010】

第３の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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、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。

【0011】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
４．８ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ５．６
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
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、
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、
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。

【0012】

第４の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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、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、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。

【0013】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
０．５ ＜ （Ｒ４２＋Ｒ４１）／（Ｒ４２−Ｒ４１） ＜ ２．０
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、
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、
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。

【0014】

第５の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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からなり、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。

【0015】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
１．９４ ＜ Ｎｄ ＜ ２．５０
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ０．６０
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、
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、
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。

【0021】

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。

【0022】

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レンズ群とにより実質的に４個のレンズ群からな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、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。

【0023】

２．５０ ＜ ＴＬｔ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ３．３０
０．６０ ＜ −ｆ２ｂ／（ｆｗ＊ｆｔ）^1/2 ＜ ０．９０
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、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の前記第２の負レンズの焦点距離。

【発明の効果】

【0024】

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。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】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。

【図6】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。

【図7】（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8】図７（ａ）中の矢印Ａ−Ａ´に沿った断面図である。

【図9】ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

０．４０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．８０ …（３）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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）。

【0068】

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。

【0069】

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）。

【0070】

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。

【実施例】

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

（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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

（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

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

（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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

（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

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

（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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

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。

【0119】

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。

【0120】

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。

【0121】

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。

【0122】

（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

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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。

【0133】

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。

【符号の説明】

【0134】

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）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】