特開 2024-72459 ズームレンズ、およびそれを有する撮像装置、撮像システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072459

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】ズームレンズ、およびそれを有する撮像装置、撮像システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/167 20060101AFI20240521BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

G02B15/167

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】24

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183286

(22)【出願日】2022-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】岩本 俊二

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087MA14

2H087PA09

2H087PA10

2H087PA17

2H087PA19

2H087PB10

2H087PB11

2H087PB12

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA32

2H087QA34

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA36

2H087RA44

2H087SA24

2H087SA26

2H087SA30

2H087SA32

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA72

2H087SA75

2H087SB04

2H087SB05

2H087SB15

2H087SB16

2H087SB22

2H087SB23

2H087SB32

2H087SB33

(57)【要約】

【課題】小型軽量化と高画質化を両立し、広角端における焦点距離が短く、製造が容易で安価であり高速なズーム操作が可能なズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズＬ０は、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、第３レンズ群は物体側へ移動する。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群は像面に対して固定される。第２レンズ群は、それぞれが球面レンズである４枚以上のレンズからなる。第１レンズ群の焦点距離ｆ１、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、第３レンズ群の焦点距離ｆ３は、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、像面に対して固定され、前記第３レンズ群は、物体側へ移動し、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は、像面に対して固定され、
前記第２レンズ群は、それぞれが球面レンズである４枚以上のレンズからなり、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。

【請求項2】

前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴ１とするとき、
０．４＜－Ｔ１／ｆ１＜１．０
なる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。

【請求項3】

前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．１＜－ｆ１／ｆ４＜０．８
なる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。

【請求項4】

広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをＢＦｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｗとするとき、
０．０５＜ＢＦw／Ｌｗ＜０．３０
なる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。

【請求項5】

広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
１．１＜－ｆ１／ｆｗ＜１．８
なる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。

【請求項6】

広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０
なる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。

【請求項7】

広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＭ３、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６
なる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。

【請求項8】

前記第１レンズ群は、２枚の負レンズと、正レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項9】

前記第１レンズ群は、前記第１レンズ群において最も物体側に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群において最も物体側に配置された、正レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項11】

前記第２レンズ群を構成するレンズは、４枚または５枚のレンズであることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項12】

前記第２レンズ群は、３枚の正レンズと、両凹レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項13】

前記第２レンズ群は、３枚の正レンズと、物体側に凹面を向けた第１負レンズと、該第１負レンズの像側に配置された像側に凹面を向けた第２負レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項14】

前記第２レンズ群は、開口絞りを含み、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記開口絞りは、一体的に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。

【請求項15】

前記第３レンズ群は、前記第３レンズ群において最も物体側に配置された、負の屈折力のレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項16】

前記第３レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項17】

前記第３レンズ群は、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項18】

前記第３レンズ群は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して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。

【請求項19】

前記第４レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。

【請求項20】

請求項１から１９のいずれか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項21】

請求項１から１９のいずれか一項に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。

【請求項22】

前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項２１に記載の撮像システム。

【請求項23】

前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項２１に記載の撮像システム。

【請求項24】

前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項２１に記載の撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズに関し、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ、車載カメラ、銀塩フィルムカメラなどの撮像装置に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

撮像装置に用いられるズームレンズは、小型かつ軽量であり、色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することが要望されている。また、広角端における焦点距離が短く、製造が容易で安価なズームレンズが要望されている。さらに、高速なズーム操作が可能なズームレンズが要望されている。

【0003】

このようなズームレンズを提供するためには、非球面レンズの配置が重要となる。軸上光線高さの高い、最も物体側の第１レンズ群の像側に隣接して配置される第２レンズ群に非球面レンズを配置すると、非球面レンズの要求精度が高くなり、製造難易度が上がり安価なズームレンズを提供することが困難となる。一方、第２レンズ群に非球面レンズを配置しないと第２レンズ群で発生する収差の抑制が困難となり、高画質化が難しくなる。また、高速なズーム操作を実現できるズームレンズを提供するためには、レンズ径の大きい第１レンズ群を固定して、レンズ径の小さいレンズ群のみを移動させることが効果的である。しかし、最も物体側の第１レンズ群を固定することにより、収差補正が悪化し、高画質化が難しくなる。

【0004】

特許文献１には、小型かつ軽量なズームレンズとして、物体側から順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなるズームレンズが提案されている。第１レンズ群は、ズーミングに際し像面に対して固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－２３７７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のズームレンズでは、第２レンズ群に非球面レンズが配置されているため、上述した課題が生じてしまう。

【0007】

本発明は、小型軽量化と高画質化を両立し、広角端における焦点距離が短く、製造が容易で安価であり高速なズーム操作が可能なズームレンズを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、像面に対して固定され、前記第３レンズ群は、物体側へ移動し、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は、像面に対して固定され、前記第２レンズ群は、それぞれが球面レンズである４枚以上のレンズからなり、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とする。

【0009】

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、小型軽量化と高画質化を両立し、広角端における焦点距離が短く、製造が容易で安価であり高速なズーム操作が可能なズームレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１のズームレンズの断面図である。

【図2】実施例１のズームレンズの収差図である。

【図3】実施例２のズームレンズの断面図である。

【図4】実施例２のズームレンズの収差図である。

【図5】実施例３のズームレンズの断面図である。

【図6】実施例３のズームレンズの収差図である。

【図7】実施例４のズームレンズの断面図である。

【図8】実施例４のズームレンズの収差図である。

【図9】実施例５のズームレンズの断面図である。

【図10】実施例５のズームレンズの収差図である。

【図11】撮像装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムの実施例について、添付の図面に基づいて説明する。

【0013】

図１、図３、図５、図７、図９は、それぞれ実施例１乃至５のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ断面図である。各実施例のズームレンズは、デジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ、車載カメラなどの撮像装置に用いられるズームレンズである。尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。

【0014】

各レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。各実施例のズームレンズは、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動または静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は１枚のレンズから構成されていても良いし、複数のレンズから成っていても良い。また、レンズ群は開口絞りを含んでいても良い。

【0015】

各レンズ断面図において、Ｌｉは、ズームレンズのうち物体側から数えて第ｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

【0016】

また、ＳＰは開口絞りである。開口絞りＳＰは、開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。ＩＰは像面であり、各実施例のズームレンズをデジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズを銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

【0017】

光軸方向の矢印は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群の移動方向を示している。また、各レンズ群の下に記載の実線の矢印は、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。所定のレンズ群の下に記載の点線の矢印は、近距離物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける該所定のレンズ群の移動軌跡を示している。

【0018】

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端はズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

【0019】

図２、図４、図６、図８、図１０は、それぞれ実施例１乃至５のズームレンズの無限遠合焦時における収差図である。（Ａ）は広角端における収差図を示し、（Ｂ）は望遠端における収差図を示す。

【0020】

球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８３ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてΔＳはｄ線におけるサジタル像面での非点収差量、ΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面での非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における色収差量を示している。ωは撮像半画角（°）（近軸計算における画角）であり、光線追跡値による画角を示す。

【0021】

次に、各実施例のズームレンズにおける特徴的な構成について述べる。

【0022】

各実施例に係るズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。各実施例のズームレンズＬ０では、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は、像面ＩＰに対して固定されている。レンズ径の大きくなる最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１と最も像側に配置された第４レンズ群Ｌ４を像面ＩＰに対して固定し、比較的レンズ径の小さい第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３のみをズーミングに際して移動させる。これにより、高速なズーム操作を実現するズームレンズＬ０を得ることが容易となる。

【0023】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は、像面ＩＰに対して固定されている。レンズ径の大きくなる最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１をフォーカシング時に固定することにより、駆動機構を簡素化でき、ズームレンズＬ０の小型化が容易となる。

【0024】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３は、物体側へ移動する。望遠端において像面ＩＰから離れた位置に第３レンズ群Ｌ３が移動することにより、第３レンズ群Ｌ３のレンズ径を抑制することが容易となり、ズームレンズＬ０の小型軽量化が容易となる。

【0025】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、４枚以上のレンズからなり含み、これら４枚以上のレンズはすべて球面レンズで構成されている。第２レンズ群Ｌ２に配置されたレンズにおいては軸上光線高さが高く、要求される精度が高くなる傾向がある。このため、第２レンズ群Ｌ２を球面レンズのみで構成することにより、製造が容易で安価なズームレンズＬ０を得ることが容易となる。また、第２レンズ群Ｌ２を球面レンズのみで構成したとき、第２レンズ群Ｌ２で発生する収差を抑制するため第２レンズ群Ｌ２の構成を適切に設定することが重要である。各実施例に係るズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２を４枚以上のレンズで構成することで、ズーミング時における収差変動、特に球面収差と軸上色収差の変動の補正が容易となる。

【0026】

さらに、各実施例に係るズームレンズＬ０は、以下の条件式（１）および（２）を満足する。

【0027】

０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５ ・・・（１）
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９ ・・・（２）
ここで、ｆ１は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。

【0028】

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２の関係を規定している。条件式（１）の上限値を上回ると、前玉径の抑制が困難となり、ズームレンズＬ０が大型化してしまう。条件式（１）の下限値を下回ると、広角端における歪曲収差の補正が困難となる。

【0029】

条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の関係を規定している。条件式（２）の上限値を上回ると、ペッツバール和の補正が困難となり、像面湾曲が大となって、高画質化が難しくなる。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２で発生する収差の補正が困難となり、特に球面収差と非点収差のズーム変動の補正が困難となり、高画質化が難しくなる。

【0030】

なお、条件式（１）乃至（２）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）乃至（２ａ）の範囲とすることがより好ましい。

【0031】

０．８５＜－ｆ１／ｆ２＜１．３８ ・・・（１ａ）
０．１７＜－ｆ２／ｆ３＜０．８２ ・・・（２ａ）
また、条件式（１）乃至（２）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）乃至（２ｂ）の数値範囲とすることがさらに好ましい。

【0032】

０．９２＜－ｆ１／ｆ２＜１．３２ ・・・（１ｂ）
０．２＜－ｆ２／ｆ３＜０．７８ ・・・（２ｂ）
次に、各実施例に係るズームレンズＬ０において、満足することが好ましい構成について述べる。

【0033】

各実施例のズームレンズＬ０において、第１レンズ群Ｌ１は、２枚の負レンズと、１枚の正レンズを含むことが好ましい。これにより、広角端における倍率色収差とコマ収差を良好に補正することが容易となる。

【0034】

各実施例のズームレンズＬ０において、第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズ群Ｌ１において最も物体側に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを含むことが好ましい。これにより、広角端における歪曲収差を良好に補正することが容易となる。

【0035】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置された、正レンズを含むことが好ましい。これにより、全長短縮が容易となる。

【0036】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、４枚または５枚のレンズであることが好ましい。これにより、球面収差と軸上色収差と倍率色収差の変倍時における変動を抑制することが容易となる。

【0037】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、３枚の正レンズと、１枚の両凹レンズを含むことが好ましい。正レンズを３枚配置し、パワーを分散させることにより、諸収差の補正、特に非点収差と球面収差のズーム変動の抑制が容易となる。両凹レンズを１枚配置することで、軸上色収差と球面収差及び非点収差と倍率色収差のズーム変動の抑制が容易となる。

【0038】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、３枚の正レンズと、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズ（第１負レンズ）と、第１負レンズの像側に配置された像側に凹面を向けた１枚の負レンズ（第２負レンズ）を含むことが好ましい。正レンズを３枚配置し、パワーを分散させることにより、諸収差の補正、特に非点収差と球面収差のズーム変動の抑制が容易となる。物体側に凹面を向けた負レンズを１枚配置することにより、球面収差と軸上色収差のズーム変動の抑制が容易となる。物体側に凹面を向けた負レンズの像側に像側に凹面を向けた負レンズを１枚配置することより、非点収差と倍率色収差のズーム変動の抑制が容易となる。

【0039】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、開口絞りＳＰを含み、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰは一体的に移動することが好ましい。ズーミングに際して移動する第２レンズ群Ｌ２と一体的に開口絞りＳＰを移動させることにより、開口絞りＳＰ前後の収差補正のバランスを適正化することが容易となり、高画質化が実現できる。

【0040】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、第３レンズ群Ｌ３において最も物体側に配置された、負の屈折力のレンズを含むことが好ましい。第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に負レンズを配置することにより、ズームレンズＬ０の全長短縮が容易となり、ズームレンズＬ０の小型軽量化を実現できる。

【0041】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。第３レンズ群Ｌ３を２枚以下のレンズで構成することで、第３レンズ群Ｌ３の質量を抑制することが容易となり、高速なズーム操作を実現することが容易となる。

【0042】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを含むことが好ましい。第３レンズ群Ｌ３に周辺で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを配置することにより、諸収差の補正、特に広角端における歪曲収差の補正が容易となり、高画質化が実現できる。

【0043】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動することが好ましい。比較的レンズ径が小さく軽量な第３レンズ群Ｌ３をフォーカシング時に移動させることで、駆動機構を簡素化し、ズームレンズＬ０の小型化が容易となる。さらに好ましくは、第２レンズ群Ｌ２をフォーカシング時に固定とするとよい。

【0044】

各実施例に係るズームレンズＬ０において、第４レンズ群Ｌ４は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに近いため、第４レンズ群Ｌ４の枚数が増加すると、フレアやゴーストが発生しやすくなり、高画質化が難しくなる。

【0045】

次に、各実施例のズームレンズＬ０が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例に係るズームレンズＬ０は、以下の条件式（３）乃至（８）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

【0046】

０．４＜－Ｔ１／ｆ１＜１．０ ・・・（３）
０．１＜－ｆ１／ｆ４＜０．８ ・・・（４）
０．０５＜ＢＦｗ／Ｌｗ＜０．３０ ・・・（５）
１．１＜－ｆ１／ｆｗ＜１．８ ・・・（６）
０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０ ・・・（７）
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６ ・・・（８）
ここで、Ｔ１は第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離とする。ｆ４は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離とする。ＢＦｗは広角端における無限遠合焦時のズームレンズＬ０のバックフォーカスとする。Ｌｗは広角端におけるズームレンズＬ０の最も物体側のレンズ面から像面ＩＰまでの光軸上の距離とする。ｆｗは広角端における無限遠合焦時のズームレンズＬ０の焦点距離とする。Ｍ２は広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量とする。移動量は広角端から望遠端へのズーミングにおいて物体側に移動する場合を正の値とする。ｆｗは広角端における無限遠合焦時のズームレンズＬ０の焦点距離とする。Ｍ３は広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３の移動量とする。移動量は広角端から望遠端へのズーミングにおいて物体側に移動する場合を正の値とする。

【0047】

条件式（３）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第１レンズ群Ｌ１の厚みＴ１の関係を規定している。条件式（３）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化するため好ましくない。条件式（３）の下限値を下回ると、諸収差の補正、特にコマ収差のズーム変動の抑制が困難となるため好ましくない。

【0048】

条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４の関係を規定している。条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｌ４で発生する収差が大となり、特に広角端における非点収差が大となり高画質化が困難となるため好ましくない。条件式（４）の下限値を下回ると、ペッツバール和の補正が困難となり、特に広角端における像面湾曲が大となり高画質化が難しくなるため好ましくない。

【0049】

条件式（５）は、広角端におけるバックフォーカスＢＦｗと広角端におけるレンズ全長Ｌｗの関係を規定している。ここで、バックフォーカスはズームレンズＬ０の最終レンズ面（最も像側の面）から像面ＩＰまでの光軸上の距離の空気換算値である。ズームレンズＬ０のレンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。条件式（５）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化し好ましくない。条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｌ４の軸上光線高さが小さくなり、第４レンズ群Ｌ４による収差補正効果が減少し、特に望遠端におけるコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0050】

条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と広角端におけるズームレンズの焦点距離ｆｗの関係を規定している。条件式（６）の上限値を上回ると、前玉径の抑制が困難となるため好ましくない。条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１で発生する収差が大となり、特にコマ収差のズーム変動が大となるため好ましくない。

【0051】

条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２のズーミングにおける移動量Ｍ２と広角端におけるズームレンズＬ０の焦点距離ｆｗの関係を規定している。条件式（７）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化し好ましくない。条件式（７）の下限値を下回ると、ズームレンズＬ０の高変倍化が困難となるため好ましくない。

【0052】

条件式（８）は、第３レンズ群Ｌ３のズーミングにおける移動量Ｍ３と広角端におけるズームレンズＬ０の焦点距離ｆｗの関係を規定している。条件式（８）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化し好ましくない。条件式（８）の下限値を下回ると、ズームレンズＬ０の高変倍化が困難となるため好ましくない。

【0053】

なお、条件式（３）乃至（８）の数値範囲は、以下の条件式（３ａ）乃至（８ａ）の範囲とすることがより好ましい。

【0054】

０．５０＜－Ｔ１／ｆ１＜０．９６ ・・・（３ａ）
０．２１＜－ｆ１／ｆ４＜０．６２ ・・・（４ａ）
０．０９＜ＢＦｗ／Ｌｗ＜０．２４ ・・・（５ａ）
１．１９＜－ｆ１／ｆｗ＜１．６６ ・・・（６ａ）
０．６６＜Ｍ２／ｆｗ＜１．７０ ・・・（７ａ）
０．５２＜Ｍ３／ｆｗ＜１．３１ ・・・（８ａ）
また、条件式（３）乃至（８）の数値範囲は、以下の条件式（３ｂ）乃至（８ｂ）の数値範囲とすることがさらに好ましい。

【0055】

０．５５＜－Ｔ１／ｆ１＜０．９４ ・・・（３ｂ）
０．２６＜－ｆ１／ｆ４＜０．５３ ・・・（４ｂ）
０．１１＜ＢＦｗ／Ｌｗ＜０．２１ ・・・（５ｂ）
１．２３＜－ｆ１／ｆｗ＜１．５９ ・・・（６ｂ）
０．７４＜Ｍ２／ｆｗ＜１．５５ ・・・（７ｂ）
０．５８＜Ｍ３／ｆｗ＜１．１７ ・・・（８ｂ）
次に、各実施例のズームレンズＬ０について詳細に述べる。

【0056】

実施例１のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ１２、両凸レンズＬ１３、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、開口絞りＳＰ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、両凸レンズＬ２４からなる。第３レンズ群Ｌ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３１からなる。レンズＬ３１は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0057】

実施例２のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の非球面レンズＬ１２、両凸レンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸レンズＬ２２、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、開口絞りＳＰ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ３１、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は、中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0058】

実施例３のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、開口絞りＳＰ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、両凸レンズＬ２４からなる。第３レンズ群Ｌ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３１からなる。レンズＬ３１は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２からなる。

【0059】

実施例４のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、開口絞りＳＰ、両凸レンズＬ２２、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ３１、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0060】

実施例５のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹レンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、両凸レンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、開口絞りＳＰ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0061】

実施例１～５のズームレンズＬ０において、屈折力を有する面は全て屈折面で構成している。屈折力を有する面を回折光学素子や反射面で構成した場合と比べて、低い製造難易度で、回折光学素子や反射面で構成した場合と同等以上の光学性能を容易に得ることができる。

【0062】

実施例１～５のズームレンズＬ０は、光路を折り曲げるプリズムなどの光学素子を有していない。光路を折り曲げるプリズムなどを有しているとレンズの厚みが増大し、小型化が困難になるため好ましくない。

【0063】

以下に、実施例１～５のそれぞれに対応する数値実施例１～５を示す。

【0064】

各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表している。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のｄ線を基準としたアッベ数を表している。なお、ある材料のｄ線を基準としたアッべ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）で表される。

【0065】

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例のズームレンズＬ０が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカスＢＦはズームレンズＬ０の最終レンズ面（最も像側の面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。ズームレンズＬ０のレンズ全長は、第１レンズ面（最も物体側のレンズ面）から最終レンズ面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた値である。レンズ群は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。

【0066】

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］＋Ａ４×ｈ⁴＋Ａ６×ｈ⁶
＋Ａ８×ｈ⁸＋Ａ１０×ｈ¹⁰＋Ａ１２×ｈ¹²
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

【0067】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 114.124 1.00 1.77250 49.6
2 12.042 4.29
3* 43.105 2.50 1.53110 55.9
4* 20.966 1.99
5 35.204 2.90 1.77047 29.7
6 -114.527 1.97
7 -32.492 1.00 1.49700 81.5
8 -70.456 (可変)
9 18.171 1.94 1.77250 49.6
10 -529.066 2.48
11(絞り) ∞ 1.38
12 12.421 1.79 1.59282 68.6
13 44.069 0.36
14 -46.037 1.00 1.68893 31.1
15 10.684 0.48
16 25.111 3.36 1.59282 68.6
17 -21.982 (可変)
18* -18.435 2.00 1.53110 55.9
19* -32.813 (可変)
20 -120.000 4.59 1.63854 55.4
21 -29.908 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.94309e-05 A 6= 7.11824e-07 A 8=-3.52027e-09

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.48535e-04 A 6= 6.59805e-07 A 8=-5.15433e-09

第18面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.68346e-04 A 6= 2.81044e-06 A 8=-9.40023e-08

第19面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.67097e-04 A 6= 1.59679e-06 A 8=-5.11740e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.07 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角（°） 43.4 31.7 25.1
レンズ全長 75.06 75.06 75.06
BF 11.78 11.78 11.78

d 8 16.11 8.43 0.74
d17 1.84 1.00 6.15
d19 10.29 18.81 21.35
d21 11.78 11.78 11.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -21.90
2 9 19.73
3 18 -83.23
4 20 61.17

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 235.833 1.00 1.77250 49.6
2 10.085 4.16
3* -895.559 2.50 1.53110 55.9
4* 44.647 1.74
5 64.099 1.78 2.05090 26.9
6 -162.178 (可変)
7 -459.615 2.29 1.48749 70.2
8 -33.943 4.00
9 18.560 3.57 1.69680 55.5
10 -16.150 1.00 1.90043 37.4
11 -62.644 1.84
12(絞り) ∞ 4.68
13 25.922 1.00 1.83481 42.7
14 8.456 4.21 1.49700 81.5
15 -26.343 (可変)
16 -34.878 0.80 1.61772 49.8
17 139.823 4.14
18* -9.417 2.00 1.53110 55.9
19* -12.991 (可変)
20 -120.000 4.63 1.63854 55.4
21 -24.348 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.12193e-05 A 6= 8.99724e-07 A 8=-1.19209e-08

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.28410e-04 A 6= 3.69150e-07 A 8=-1.09948e-08

第18面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.77887e-04 A 6= 6.15575e-06 A 8=-2.56537e-08

第19面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.14784e-04 A 6= 3.85389e-06 A 8=-2.47687e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.23 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.04 6.40
半画角（°） 43.3 31.8 25.1
レンズ全長 78.52 78.52 78.52
BF 11.50 11.50 11.50

d 6 16.23 8.82 1.41
d15 1.45 2.48 6.02
d19 3.98 10.37 14.24
d21 11.50 11.50 11.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.40
2 7 18.55
3 16 -28.78
4 20 46.95

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 121.561 1.00 1.77250 49.6
2 11.453 4.23
3* 32.011 2.50 1.53110 55.9
4* 17.762 2.60
5 35.611 3.92 1.84666 23.8
6 295.075 (可変)
7 21.604 5.36 1.77250 49.6
8 -124.853 2.01
9(絞り) ∞ 1.38
10 12.132 1.83 1.60311 60.6
11 44.069 0.37
12 -41.117 1.00 1.69895 30.1
13 11.231 0.53
14 23.494 3.51 1.59282 68.6
15 -19.891 (可変)
16* -28.509 2.00 1.58313 59.4
17* -97.030 (可変)
18 -2406.291 1.00 1.61800 63.4
19 51.440 5.98
20 56.259 6.10 1.63854 55.4
21 -42.231 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.30355e-04 A 6= 8.21595e-07 A 8=-4.36076e-09

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.09893e-04 A 6= 7.93554e-07 A 8=-6.47934e-09

第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.01749e-04 A 6= 1.42226e-06 A 8=-3.81941e-08

第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.13559e-04 A 6= 9.56327e-07 A 8=-2.86682e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.11 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角（°） 43.4 32.0 24.9
レンズ全長 78.52 78.52 78.52
BF 13.95 13.95 13.95

d 6 15.91 8.35 0.78
d15 1.52 1.00 5.75
d17 1.79 9.88 12.70
d21 13.95 13.95 13.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -20.90
2 7 19.44
3 16 -69.98
4 18 61.92

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 28.261 1.00 1.83481 42.7
2 13.074 5.81
3 276.885 1.00 1.59282 68.6
4 15.738 2.68
5 19.172 2.44 1.85478 24.8
6 36.771 2.82
7 -48.200 1.00 1.49700 81.5
8 -108.437 (可変)
9 -1511.954 2.69 1.48749 70.2
10 -29.176 2.50
11(絞り) ∞ 0.50
12 20.250 3.66 1.83481 42.7
13 -13.782 1.49 1.90366 31.3
14 ∞ 5.09
15 26.812 0.90 1.80400 46.5
16 8.906 4.06 1.49700 81.5
17 -23.801 (可変)
18 -23.372 0.80 1.60342 38.0
19 136.314 2.08
20* -13.181 2.00 1.53110 55.9
21* -18.384 (可変)
22 -120.000 4.52 1.83481 42.7
23 -27.562 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第20面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.85197e-04 A 6= 2.12676e-06 A 8=-1.60190e-08

第21面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.61567e-04 A 6= 1.65279e-06 A 8=-1.63872e-08

各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 12.40 18.70 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.13 6.40
半画角（°） 47.9 34.5 25.2
レンズ全長 82.67 82.67 82.67
BF 11.71 11.71 11.71

d 8 18.82 10.10 1.38
d17 1.88 2.57 6.15
d21 3.22 11.26 16.40
d23 11.71 11.71 11.71

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.16
2 9 17.28
3 18 -25.13
4 22 41.93

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 42.299 1.50 1.75500 52.3
2 18.914 8.16
3 -142.144 1.20 1.59282 68.6
4 30.217 5.54
5 33.034 2.03 1.96300 24.1
6 50.217 (可変)
7 3588.151 3.04 1.53775 74.7
8 -40.853 1.62
9 23.007 4.07 1.79952 42.2
10 -26.519 1.01 1.95375 32.3
11 79.436 3.46
12(絞り) ∞ 5.69
13 28.102 1.00 1.85150 40.8
14 11.348 4.25 1.59522 67.7
15 -45.381 (可変)
16 41.052 0.80 1.51742 52.4
17 15.294 6.27
18* -51.838 2.10 1.53110 55.9
19* -1006.304 (可変)
20 -200.000 5.59 1.77250 49.6
21 -45.565 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.18376e-04 A 6= 8.06571e-07 A 8=-7.88304e-09

第19面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.88281e-04 A 6= 7.88400e-07 A 8=-4.74781e-09

各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 31.11 48.50
Ｆナンバー 4.10 5.20 5.88
半画角（°） 46.4 33.2 24.2
レンズ全長 106.52 106.52 106.52
BF 19.41 19.41 19.41

d 6 26.05 13.88 1.70
d15 1.00 2.05 6.67
d19 2.72 13.84 21.40
d21 19.41 19.41 19.41

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -28.51
2 7 23.49
3 16 -31.34
4 20 75.20

数値実施例１～５において条件式（１）～（８）に対応する値を、表１に示す。

【0068】

【表1】

【0069】

［撮像装置］
次に、各実施例のズームレンズＬ０を撮像光学系として用いた撮像装置の実施例について図１１を用いて説明する。図１１は、撮像装置１０の構成を示す図である。撮像装置１０は、カメラ本体１３と、上述した実施例１乃至５のいずれかのズームレンズＬ０を含むレンズ装置１１と、ズームレンズＬ０によって形成される像を光電変換する撮像素子（受光素子）１２を備える。撮像素子１２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いることができる。レンズ装置１１とカメラ本体１３は一体に構成されていても良いし、着脱可能に構成されていても良い。カメラ本体１３はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。本実施例の撮像装置１０では、小型かつ軽量であり高い光学性能を得ることができる。

【0070】

なお、本実施例の撮像装置１０は、図１１に示したデジタルスチルカメラに限らず、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の種々の撮像装置に適用することができる。

【0071】

［撮像システム］
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像振れ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。

【0072】

また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設ける。そして、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズＬ０の駆動部に信号が送られるように構成すればよい。

【0073】

また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。

【0074】

上記各実施例の開示は、以下の構成を含む。

【0075】

（構成１）
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は、像面に対して固定され、前記第３レンズ群は、物体側へ移動し、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群は、像面に対して固定され、
前記第２レンズ群は、それぞれが球面レンズである４枚以上のレンズからなり、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
（構成２）
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴ１とするとき、
０．４＜－Ｔ１／ｆ１＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１に記載のズームレンズ。
（構成３）
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．１＜－ｆ１／ｆ４＜０．８
なる条件式を満足することを特徴とする構成１または２に記載のズームレンズ。
（構成４）
広角端における前記ズームレンズのバックフォーカスをＢＦｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｗとするとき、
０．０５＜ＢＦw／Ｌｗ＜０．３０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１から３いずれかに記載のズームレンズ。
（構成５）
広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
１．１＜－ｆ１／ｆｗ＜１．８
なる条件式を満足することを特徴とする構成１から４いずれかに記載のズームレンズ。
（構成６）
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１から５いずれかに記載のズームレンズ。
（構成７）
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＭ３、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６
なる条件式を満足することを特徴とする構成１から６いずれかに記載のズームレンズ。
（構成８）
前記第１レンズ群は、２枚の負レンズと、正レンズを含むことを特徴とする構成１から７いずれかに記載のズームレンズ。
（構成９）
前記第１レンズ群は、前記第１レンズ群において最も物体側に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを含むことを特徴とする構成１から８いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１０）
前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群において最も物体側に配置された、正レンズを含むことを特徴とする構成１から９いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１１）
前記第２レンズ群を構成するレンズは、４枚または５枚のレンズであることを特徴とする構成１から１０いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１２）
前記第２レンズ群は、３枚の正レンズと、両凹レンズを含むことを特徴とする構成１から１１いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１３）
前記第２レンズ群は、３枚の正レンズと、物体側に凹面を向けた第１負レンズと、該第１負レンズの像側に配置された像側に凹面を向けた第２負レンズを含むことを特徴とする構成１から１１いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１４）
前記第２レンズ群は、開口絞りを含み、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記開口絞りは、一体的に移動することを特徴とする構成１から１３いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１５）
前記第３レンズ群は、前記第３レンズ群において最も物体側に配置された、負の屈折力のレンズを含むことを特徴とする構成１から１４いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１６）
前記第３レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする構成１から１５いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１７）
前記第３レンズ群は、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを含むことを特徴とする構成１から１６いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１８）
前記第３レンズ群は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して移動することを特徴とする構成１から１７いずれかに記載のズームレンズ。
（構成１９）
前記第４レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする構成１から１８いずれかに記載のズームレンズ。
（構成２０）
構成１から１９のいずれかに記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
（構成２１）
構成１から１９のいずれかに記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
（構成２２）
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする構成２１に記載の撮像システム。
（構成２３）
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする構成２１または２２に記載の撮像システム。
（構成２４）
前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする構成２１から２３のいずれかに記載の撮像システム。

【0076】

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0077】

Ｌ０ ズームレンズ
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】