(57)【要約】  ズームレンズにおいて、収差の発生を抑制しつつ、小型化、高変倍比化する。  物体側より順に、変倍時に固定される正の第１群（Ｇ１）、変倍時に光軸（Ｚ１）に沿って移動させる負の第２群（Ｇ２）、絞り、変倍時に固定される正の第３群（Ｇ３）、変倍時に光軸（Ｚ１）に沿って移動させその変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４群（Ｇ４）を配置し、第３群（Ｇ３）を、物体側より順に、少なくとも１面が非球面をなす正の単レンズである第３群第１レンズ（Ｌ３１）、像側のレンズ面が像側に凹面をなす負の単レンズである第３群第２レンズ（Ｌ３２）を配置し、第３群第１レンズ（Ｌ３１）のｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、第３群（Ｇ３）の焦点距離をｆ３、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗおよびｆｔとしたときに、条件式（１）：１．７７＜Ｎｄ３１、（２）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６を同時に満足する。
2012046450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、
前記第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、
以下の条件式（１）、（２）を同時に満足することを特徴とするズームレンズ。
１．７７＜Ｎｄ３１  ・・・（１）
０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６  ・・・（２）
ただし、
Ｎｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項２】
物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、
前記第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、
以下の条件式（３）、（４）を同時に満足することを特徴とするズームレンズ。
１．７７＜Ｎｄ３１  ・・・（３）
０．５５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８２  ・・・（４）
ただし、
Ｎｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項３】
物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、
前記第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカスの単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、
前記第４レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置したものであり、
以下の条件式（５）から（９）を同時に満足することを特徴とするズームレンズ。
１．７２＜Ｎｄ３１  ・・・（５）
３６＜νｄ３１＜５２  ・・・（６）
１．８０＜Ｎｄ３２  ・・・（７）
１６＜νｄ３２＜２７  ・・・（８）
６３＜νｄ４ｐ  ・・・（９）
ただし、
Ｎｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対するアッベ数
Ｎｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ４ｐ：第４レンズ群の正の屈折力を有するレンズ中においてｄ線に対するアッベ数が最大のレンズのアッベ数
【請求項４】
以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１または請求項３に記載のズームレンズ。
０．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．２  ・・・（１０）
ただし、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項５】
以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜２．３  ・・・（１１）
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項６】
以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１項記載のズームレンズ。
３６＜νｄ３１＜５２  ・・・（１２）
ただし、
νｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項７】
以下の条件式（１３）、（１４）を同時に満足することを特徴とする請求項１、２、または請求項４から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．８０＜Ｎｄ３２  ・・・（１３）
１６＜νｄ３２＜２７  ・・・（１４）
ただし、
Ｎｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対するアッベ数
【請求項８】
前記第４レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置したものであり、
以下の条件式（１５）を満足することを特徴とする請求項１、２、または請求項４から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
６３＜νｄ４ｐ  ・・・（１５）
ただし、
νｄ４ｐ：第４レンズ群の正の屈折力を有するレンズ中のｄ線に対するアッベ数が最大のレンズにおけるアッベ数
【請求項９】
以下の条件式（１６）を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．９＜ｆ３／ｆ４＜２．５  ・・・（１６）
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
【請求項１０】
以下の条件式（１７）を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
３．２＜(Ｒ３２ｆ＋Ｒ３２ｒ)／(Ｒ３２ｆ−Ｒ３２ｒ)＜８．０  ・・・(１７)
ただし、
Ｒ３２ｆ：第３群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２ｒ：第３群第２レンズの像側レンズ面の曲率半径
【請求項１１】
以下の条件式（１８）を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．６２＜ＴＬ／ｆｔ＜１．１０  ・・・（１８）
ＴＬ：第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項１２】
前記第４レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとからなるものであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第４レンズ群が、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズ、負の屈折力を有する第４群第２レンズ、正の屈折力を有する第４群第３レンズを配置してなるものであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１４】
以下の条件式（１９）を満足することを特徴とする請求項１３に記載のズームレンズ。
−６．０＜(Ｒ４２ｆ＋Ｒ４２ｒ)／(Ｒ４２ｆ−Ｒ４２ｒ)＜−１．３  ・・・(１９)
ただし、
Ｒ４２ｆ：第４群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ４２ｒ：第４群第２レンズの像側レンズ面の曲率半径
【請求項１５】
前記第４レンズ群は、該第４レンズ群に配置された全てのレンズが両面球面の単レンズであることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１６】
前記第１レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズ、正の屈折力を有する第１群第２レンズ、正の屈折力を有する第１群第３レンズ、正の屈折力を有する第１群第４レンズを配置してなるものであることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１７】
以下の条件式（２０）を満足することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．２５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５０  ・・・（２０）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項１８】
以下の条件式（２１）を満足することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．２５＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４５  ・・・（２１）
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項記載のズームレンズを備えていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４つのレンズ群を備えたズームレンズおよびそのズームレンズを搭載した撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、民生用ビデオカメラや監視カメラ等の撮像装置に搭載される一般的なズームレンズとして、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、変倍に際しては、第２レンズ群を光軸方向に移動させつつ、第４レンズ群を移動させてその変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う４群構成のものが広く知られている。また、固定レンズ群として、さらに第５レンズ群を追加した５群構成のズームレンズも知られている。【０００３】
上記撮像装置において、現行程度の装置サイズを維持したまま、あるいは、さらに小型化した上で、従来よりも高い変倍比にすることが強く求められている。例えば、監視用途など、特定の規格サイズに収まるように構成しつつ、高スペック化しなければならない場合もある。変倍比などのスペックを上げたときに、やや光学性能を犠牲にせざるを得ない場合もあるが、光学性能の中でも特に優先すべきものと、ある程度許容できるものを見極め、どのような性能バランスに設定するのかが重要である。【０００４】
例えば、上記４群構成あるいは、５群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ群以降の構成に着目すると、第３レンズ群が２枚と少ないレンズ枚数で構成したものが知られている（特許文献１、２参照）。これらの例の第３レンズ群は、正レンズと、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する負レンズの２枚で構成されている。また、それら２枚のレンズに用いられている材料もよく似ており、正レンズには、屈折率が約１．６、アッベ数が約５９で、負レンズには、屈折率が約１．８５、アッベ数が約２４の材料が用いられている。第３レンズ群が上記の例と似た構成を持つものは多く見られ、上記の例と同様に、正レンズには、比較的分散の小さな材料を用いるのが一般的である。【０００５】
分散の小さい材料は屈折率も低く、上記のように、屈折率が１．６以下の材料が用いられる例がほとんどであるが、比較的屈折率が高い材料を用いて３レンズ群の正レンズを構成する例もある。例えば、屈折率が１．７４で、アッベ数が４４．９の材料を第３レンズ群の正レンズに用いたズームレンズが知られている（特許文献３参照）。さらに、非常に希な例として屈折率が１．８を超える材料で第３レンズ群の正レンズを構成したズームレンズも知られている（特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４１９４８７６号公報
【特許文献２】特許４４４７７０３号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１４９５号公報
【特許文献４】特許３８００８４７号公報
【特許文献５】特開２０００−８１５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光学系を小型化する場合に高屈折率材料を用いることは、非常に有効な手段と考えられる。しかしながら、従来、低屈折率低分散材料が用いられていた正レンズの材料を、そのまま高屈折率高分散材料に置き換えたときには、例えば、色収差が大きくなるというような問題が生じるので、第３レンズ群と同じ正の屈折力を有し、第３レンズ群の隣に位置する第４レンズ群や第５レンズ群に配置された正レンズに用いる材料の光学物性（屈折率や分散）とのバランスをとることが求められる。【０００８】
バランスをとるということは、単純には、第３レンズ群での色収差補正不足を補うように、第４レンズ群に色収差補正過剰となるような低分散材料を配置してバランスさせるということであるが、Ｆナンバーや変倍比等によってバランスのとりかたが異なるため、適宜最適な材料を選択する必要がある。【０００９】
例えば、変倍比を大きくしたときの、像面位置の補正と合焦とを担う第４レンズ群の移動に伴って生じる収差変動を小さくするには、この第４レンズ群に低分散材料を用いることが有効である。一方、第４レンズ群を構成する正レンズに低屈折率低分散材料を用いたときには、この第４レンズ群に大きなパワーを持たせることができなくなる。そのような場合には、小型化と高変倍比化との両立を図るために、第３レンズ群に高屈折率材を用いて大きなパワーを持たせることによりバランスを保つことが考えられる。逆に、第３レンズ群のパワーを大きくし過ぎると、収差の補正、例えば球面収差の補正が困難になるという問題が生じる。以上のように、ズームレンズを小型化、高変倍化するに当り、第３レンズ群、および、第４レンズ群のパワー配置やレンズを構成する材料を最適に設定したいという要請がある。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、収差の発生を抑制しつつ、小型化、大口径比化および高変倍比化することができるズームレンズおよびそのズームレンズを搭載した撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ、前記変倍に伴う像面位置の変動の補正および合焦を行うための第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗ、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたときに、条件式（１）：１．７７＜Ｎｄ３１、（２）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６を同時に満足することを特徴とするものである。【００１２】
本発明の第２のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ、前記変倍に伴う像面位置の変動の補正および合焦を行うための第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端および、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をそれぞれ、ｆｗ、ｆｔとしたときに、条件式（３）：１．７７＜Ｎｄ３１、（４）：０．５５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８２を同時に満足することを特徴とするものである。【００１３】
本発明の第３のズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ、前記変倍に伴う像面位置の変動の補正および合焦を行うための第４レンズ群を配置してなるズームレンズであって、第３レンズ群は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、かつ単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものであり、第４レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置したものであり、第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、第３群第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ３１、第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３２、第３群第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ３２、第４レンズ群中のｄ線に対するアッベ数が最大の正レンズにおけるアッベ数をνｄ４ｐとしたときに、条件式（５）：１．７２＜Ｎｄ３１、（６）：３６＜νｄ３１＜５２、（７）：１．８０＜Ｎｄ３２、（８）：１６＜νｄ３２＜２７、（９）：６３＜νｄ４ｐを同時に満足することを特徴とするものである。【００１４】
前記第１のズームレンズ、および第３のズームレンズは、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をそれぞれ、ｆｗ、ｆｔとしたときに、条件式（１０）：０．５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．２を満足することが望ましい。【００１５】
前記ズームレンズは、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をそれぞれ、ｆｗ、ｆｔとしたときに、条件式（１１）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜２．３を満足することが望ましい。【００１６】
前記ズームレンズは、第３群第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ３１としたときに、条件式（１２）：を満足することが望ましい。【００１７】
前記ズームレンズは、第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数をそれぞれＮｄ３２、νｄ３２としたときに、条件式（１３）：１．８０＜Ｎｄ３２、（１４）：１６＜νｄ３２＜２７を同時に満足することが望ましい。【００１８】
前記ズームレンズは、第４レンズ群を、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置したものとし、第４レンズ群中のｄ線に対するアッベ数が最大の正レンズにおけるそのアッベ数をνｄ４ｐとしたときに、条件式（１５）：６３＜νｄ４ｐを満足することが望ましい。【００１９】
前記ズームレンズは、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたときに、条件式（１６）：０．９＜ｆ３／ｆ４＜２．５を満足することが望ましい。【００２０】
前記ズームレンズは、第３群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径をＲ３２ｆ、第３群第２レンズの像側レンズ面の曲率半径をＲ３２ｒとしたときに、条件式（１７）：３．２＜(Ｒ３２ｆ＋Ｒ３２ｒ)／(Ｒ３２ｆ−Ｒ３２ｒ)＜８．０を満足することが望ましい。【００２１】
前記ズームレンズは、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離をＴＬ、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたときに、条件式（１８）：０．６２＜ＴＬ／ｆｔ＜１．１０を満足することが望ましい。【００２２】
前記ズームレンズは、第４レンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとからなるものとすることが望ましい。【００２３】
前記ズームレンズは、第４レンズ群を、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズ、負の屈折力を有する第４群第２レンズ、正の屈折力を有する第４群第３レンズを配置してなるものとすることが望ましい。【００２４】
前記ズームレンズは、第４群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径をＲ４２ｆ、像側レンズ面の曲率半径をＲ４２ｒとしたときに、条件式（１９）：−６．０＜(Ｒ４２ｆ＋Ｒ４２ｒ)／(Ｒ４２ｆ−Ｒ４２ｒ)＜−１．３を満足することが望ましい。【００２５】
前記ズームレンズは、第４レンズ群に配置された全てのレンズを両面球面の単レンズとすることが望ましい。【００２６】
前記ズームレンズは、第１レンズ群が、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズ、正の屈折力を有する第１群第２レンズ、正の屈折力を有する第１群第３レンズ、正の屈折力を有する第１群第４レンズを配置してなるものとすることが望ましい。【００２７】
前記ズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたときに、条件式（２０）：０．２５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５０を満足することが望ましい。【００２８】
前記ズームレンズは、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離それぞれを、ｆｗ、ｆｔとしたときに、条件式（２１）：０．２５＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４５を満足することが望ましい。【００２９】
本発明の撮像装置は、第１〜第３のズームレンズのいずれかを備えていることを特徴とするものである。【００３０】
なお、接合レンズを含む場合のレンズ枚数については、ｎ枚のレンズを接合してなる接合レンズはｎ枚のレンズからなるものとしてそのレンズ枚数をカウントする。【００３１】
レンズ面が非球面の場合、レンズ面の凹凸、レンズ面の屈折力の正負、レンズ面の曲率半径等は近軸領域で規定するものとする。なお、曲率半径の符号は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の第１のズームレンズおよび撮像装置によれば、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置し、第３レンズ群を、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面からなる単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなし、かつ単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものとし、条件式（１）：１．７７＜Ｎｄ３１、（２）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６を同時に満足するようにしたので、収差の発生を抑制しつつ、小型化、大口径比化および高変倍比化することができる。【００３３】
ここで、条件式（１）は、第３群第１レンズの屈折率を規定しており、この条件式（１）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、第３群第１レンズの屈折力を強くするためにレンズ面の曲率（例えば近軸曲率）を大きくしなければならず、球面収差等の収差の補正が困難になる。また、条件式（１）の下限を下回るようにズームレンズを構成しつつ収差を良好に補正しようとすれば、レンズ全長を長くしなければならないという問題が生じる。【００３４】
また、条件式（２）は、第３レンズ群の焦点距離と、広角端および望遠端における全系の焦点距離の関係を規定しており、この条件式（２）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、小型化に有利にはなるが、広角端近傍での球面収差の補正が困難になる。
これとは逆に、条件式（２）の上限を上回ると、収差補正上は有利になるが、レンズ全長が大きくなるという問題が生じる。【００３５】
なお、このように構成されたズームレンズは、球面収差を良好に補正することができるので、球面収差の発生を抑制しつつＦナンバーを小さくすることができる。【００３６】
本発明の第２のズームレンズおよび撮像装置によれば、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置し、第３レンズ群を、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面からなる単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなし、かつ単レンズである第３群第２レンズを配置してなるものとし、第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗ、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたときに、条件式（３）：１．７７＜Ｎｄ３１、（４）：０．５５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８２を同時に満足するようにしたので、収差の発生を抑制しつつ、小型化、大口径比化および高変倍比化することができる。【００３７】
ここで、条件式（３）は、第３群第１レンズの屈折率を規定しており、この条件式（３）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、第３群第１レンズのレンズ面の曲率（近似曲率）を大きくしなければならず、球面収差等の収差の補正が困難になる。また、条件式（３）の下限を下回るようにズームレンズを構成しつつ収差を良好に補正しようとすれば、レンズ全長を長くしなければならないという問題が生じる。【００３８】
なお、条件式（３）は、上記条件式（１）と同じ条件を示すものである。【００３９】
また、条件式（４）は、第４レンズ群の焦点距離と広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離との関係を規定しており、この条件式（４）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、全ての倍率において（ズーム全域で）良好な光学性能を得ることが困難になる。これとは逆に、条件式（４）の上限を超えると、倍率を変化させたり合焦させたりする（ズーミングやフォーカシングの）際の第４レンズ群の移動量が大きくなるという問題が生じる。【００４０】
なお、このように構成されたズームレンズは、球面収差を良好に補正することができるので、球面収差の発生を抑制しつつＦナンバーを小さくすることができる。【００４１】
本発明の第３のズームレンズおよび撮像装置によれば、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群、絞り、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群、変倍時に光軸に沿って移動させ前記変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群を配置し、第３レンズ群を、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面からなる単レンズである第３群第１レンズ、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、かつ単レンズである第３群第２レンズを配置し、第４レンズ群を、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置したものとし、第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３１、アッベ数をνｄ３１、第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄ３２、アッベ数をνｄ３２、第４レンズ群中のｄ線に対するアッべ数が最大となる正レンズにおけるそのアッベ数をνｄ４ｐとしたときに、条件式（５）：１．７２＜Ｎｄ３１、（６）：３６＜νｄ３１＜５２、（７）：１．８０＜Ｎｄ３２、（８）：１６＜νｄ３２＜２７、（９）：６３＜νｄ４ｐを同時に満足するようにしたので、収差の発生を抑制しつつ、小型化、大口径比化および高変倍比化することができる。【００４２】
ここで、条件式（５）は、第３群第１レンズの屈折率を規定しており、この条件式（５）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、第３群第１レンズのレンズ面の曲率（近似曲率）を大きくしなければならず、球面収差等の収差の補正が困難になる。また、条件式（５）の下限を下回るようにズームレンズを構成しつつ収差を良好に補正しようとすれば、レンズ全長を長くしなければならないという問題が生じる。【００４３】
また、条件式（６）は、第３群第１レンズのアッベ数を規定しており、この条件式（６）の範囲を外れると、広角端近傍の色収差をバランスよく補正することが困難になるという問題が生じる。【００４４】
また、条件式（７）は、第３群第２レンズの屈折率を規定しており、この条件式（７）の下限を下回ると、第３群第２レンズの像側レンズ面の曲率が大きくなり、第３レンズ群全体の厚みが大きくなるという問題が生じる。【００４５】
また、条件式（８）は、第３群第２レンズのアッベ数を規定しており、この条件式（８）の範囲を外れると、軸上色収差をバランスよく補正することが困難になるという問題が生じる。【００４６】
また、条件式（９）は、第４レンズ群中のアッべ数が最大となる正の屈折力を有するレンズにおけるそのアッべ数を規定しており、この条件式（９）の下限を下回ると、倍率を変化させたり合焦させたりする時（ズーミングやフォーカシング時）の色収差の変動が大きくなるという問題が生じる。【００４７】
なお、このように構成されたズームレンズは、球面収差を良好に補正することができるので、球面収差の発生を抑制しつつＦナンバーを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のズームレンズを搭載した撮像装置の概略構成を示す断面図
【図２】実施例１のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図３】実施例２のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図４】実施例３のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図５】実施例４のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図６】実施例５のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図７】実施例６のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図８】実施例７のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図９】実施例８のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図１０】実施例９のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図１１】実施例１０のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図１２】実施例１１のズームレンズについてズーム設定を広角端と望遠端とに定めた状態とを比較して示す断面図
【図１３】実施例１のズームレンズの諸収差を示す図
【図１４】実施例２のズームレンズの諸収差を示す図
【図１５】実施例３のズームレンズの諸収差を示す図
【図１６】実施例４のズームレンズの諸収差を示す図
【図１７】実施例５のズームレンズの諸収差を示す図
【図１８】実施例６のズームレンズの諸収差を示す図
【図１９】実施例７のズームレンズの諸収差を示す図
【図２０】実施例８のズームレンズの諸収差を示す図
【図２１】実施例９のズームレンズの諸収差を示す図
【図２２】実施例１０のズームレンズの諸収差を示す図
【図２３】実施例１１のズームレンズの諸収差を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明のズームレンズを搭載した本発明の撮像装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１にはズームレンズの光軸上を通る光路と軸外を通る光路とを示す。
【００５０】
この図１は、本発明の第１の実施の形態のズームレンズ１００Ａを搭載した第１の実施の形態の撮像装置３００Ａ、本発明の第２の実施の形態のズームレンズ１００Ｂを搭載した第２の実施の形態の撮像装置３００Ｂ、および本発明の第３の実施の形態のズームレンズ１００Ｃを搭載した第３の実施の形態の撮像装置３００Ｃを共通に示すものである。
【００５１】
本発明の第１の実施の形態の撮像装置３００Ａは、ズームレンズ１００Ａと、このズームレンズ１００Ａを通して結像される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための、多数の受光画素が配列された撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えている。
【００５２】
本発明の第２の実施の形態の撮像装置３００Ｂは、ズームレンズ１００Ｂと、このズームレンズ１００Ｂを通して結像される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための、多数の受光画素が配列された撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えている。
【００５３】
本発明の第３の実施の形態の撮像装置３００Ｃは、ズームレンズ１００Ｃと、このズームレンズ１００Ｃを通して結像される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための、多数の受光画素が配列された撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えている。
【００５４】
本発明の第１の実施の形態のズームレンズ１００Ａと、本発明の第２の実施の形態のズームレンズ１００Ｂと、本発明の第３の実施の形態のズームレンズ１００Ｃとは、各実施の形態毎に構成が異なるが、以下の説明では、はじめに、上記第１から第３の各実施の形態における構成を全て満足する実施の形態について説明し、その後、各実施の形態について個別に説明する。
【００５５】
＜各実施の形態における構成を全て満足する実施の形態について＞
はじめに、各実施の形態における構成を全て満足する実施の形態のズームレンズとそのズームレンズを搭載した撮像装置について説明する。
【００５６】
上記本発明の第１〜第３の実施の形態のズームレンズ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの構成を全て満足するズームレンズをズームレンズ１００と称する。また、本発明の第１〜第３の実施の形態の撮像装置３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃの構成を全て満足する撮像装置を撮像装置３００と称する。
【００５７】
なお、図１は、ズームレンズ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの他に上記ズームレンズ１００をも示す図である。また。この図１は、撮像装置３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃの他に上記撮像装置３００をも示す図である。
【００５８】
図１に示す撮像装置３００は、ズームレンズ１００と、このズームレンズ１００を通して撮像面２１０上に結像される被写体１の光学像１Ｋを撮像するための、多数の受光画素が配列された上記撮像面２１０を有する撮像素子２００とを備えている。
【００５９】
ズームレンズ１００は、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有し、変倍時に光軸に沿って移動させる第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群Ｂ３、変倍時に光軸に沿って移動させその変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群Ｇ４を配置してなるものである。
【００６０】
ズームレンズ１００には、さらにフィルタＬｆを設けることができる。このフィルタＬｆは、撮像面２１０に入射する不要な光を遮断するための平行平板からなるフィルタであり、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の機能を有するものを採用することができる。
【００６１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１群第２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１群第３レンズＬ１３、正の屈折力を有する第１群第４レンズＬ１４を配置してなるものである。
【００６２】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズである第３群第１レンズＬ３１、負の屈折力を有し、像側に凸面を向けたメニスカスレンズであり、かつ単レンズである第３群第２レンズＬ３２を配置してなるものである。
【００６３】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズＬ４１、負の屈折力を有する第４群第２レンズＬ４２、正の屈折力を有する第４群第３レンズＬ４３を配置してなるものであり、この第４レンズ群Ｇ４を構成する全てのレンズは両面が球面からなる単レンズである。
【００６４】
このズームレンズ１００は、さらに、条件式（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｄ）〜（Ｍ）を同時に満足するものである。
【００６５】
ここで、条件式（Ａ１）：１．７７＜Ｎｄ３１は、上述の条件式（１）、（３）に対応するものである。
【００６６】
なお、上記条件式（Ａ１）は、上述の条件式（５）に対応する条件式（Ａ２）：１．７２＜Ｎｄ３１の範囲よりも狭い範囲を規定するものである。
【００６７】
また、条件式（Ｂ１）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６は、上述の条件式（２）に対応するものである。
【００６８】
なお、上記条件式（Ｂ１）は、上述の条件式（１１）に対応する条件式（Ｂ２）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜２．３の範囲よりも狭い範囲を規定するものである。
【００６９】
また、条件式（Ｃ１）：０．５５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８２は、上述の条件式（４）に対応するものである。
【００７０】
なお、上記条件式（Ｃ１）は、上述の条件式（１０）に対応する条件式（Ｃ２）：０．５０＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．２の範囲よりも狭い範囲を規定するものである。
【００７１】
また、条件式（Ｄ）：３６＜νｄ３１＜５２は、上述の条件式（６）、（１２）に対応するものである。
【００７２】
また、条件式（Ｅ）：１．８０＜Ｎｄ３２は、上述の条件式（７）、（１３）に対応するものである。
【００７３】
また、条件式（Ｆ）：１６＜νｄ３２＜２７は、上述の条件式（８）、（１４）に対応するものである。
【００７４】
また、条件式（Ｇ）：６３＜νｄ４ｐは、上述の条件式（９）、（１５）に対応するものである。
【００７５】
また、条件式（Ｈ）：０．９＜ｆ３／ｆ４＜２．５は、上述の条件式（１６）に対応するものである。
【００７６】
また、条件式（Ｉ）：３．２＜(Ｒ３２ｆ＋Ｒ３２ｒ)／(Ｒ３２ｆ−Ｒ３２ｒ)＜８．０は、上述の条件式（１７）に対応するものである。
【００７７】
また、条件式（Ｊ）：０．６２＜ＴＬ／ｆｔ＜１．１０は、上述の条件式（１８）に対応するものである。
【００７８】
また、条件式（Ｋ）：−６．０＜(Ｒ４２ｆ＋Ｒ４２ｒ)／(Ｒ４２ｆ−Ｒ４２ｒ)＜−１．３は、上述の条件式（１９）に対応するものである。
【００７９】
また、条件式（Ｌ）：０．２５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５０は、上述の条件式（２０）に対応するものである。
【００８０】
また、条件式（Ｍ）：０．２５＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４５は、上述の条件式（２１）に対応するものである。
【００８１】
条件式（Ａ）〜（Ｍ）中の各符号の意味を以下に示す。
【００８２】
Ｎｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対する屈折率
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
νｄ３１：第３群第１レンズのｄ線に対するアッベ数
Ｎｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対する屈折率
νｄ３２：第３群第２レンズのｄ線に対するアッベ数
νｄ４ｐ：第４レンズ群における正の屈折力を有するレンズ中のｄ線に対するアッベ数が最大であるレンズのアッべ数
Ｒ３２ｆ：第３群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ３２ｒ：第３群第２レンズの像側レンズ面の曲率半径
ＴＬ：第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離
Ｒ４２ｆ：第４群第２レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ４２ｒ：第４群第２レンズの像側レンズ面の曲率半径
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
なお、上記「第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から結像面までの光軸上の距離」である光学全長ＴＬは、第１群第１レンズＬ１１の物体側レンズ面から結像面（撮像面２１０）までの光軸Ｚ１上における距離に対応するものである。なお、この距離は、実際の距離（実長）であり空気換算した距離ではない。
【００８３】
上記条件式（Ａ１）：１．７７＜Ｎｄ３１は、第３群第１レンズＬ３１の屈折率を規定するものである。
【００８４】
この条件式（Ａ１）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第３群第１レンズＬ３１のレンズ面の曲率（近似曲率）を大きくしなければならず、球面収差等の収差の補正が困難になる。また、条件式（Ａ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成しつつ収差を良好に補正しようとすれば、レンズ全長を長くしなければならないという問題が生じる。
【００８５】
なお、条件式（Ａ１）は、条件式（Ａ１′）：１．７４＞Ｎｄ３１の範囲に限定することがより望ましい。
【００８６】
上記条件式（Ｂ１）：０．８＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．６は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離と、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離との関係を規定するものである。
【００８７】
この条件式（Ｂ１）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、小型化に有利にはなるが、広角端近傍での球面収差の補正が困難になる。
【００８８】
これとは逆に、条件式（Ｂ１）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、収差補正上は有利になるが、レンズ全長が大きくなるという問題が生じる。
【００８９】
なお、条件式（Ｂ１）は、条件式（Ｂ１′）：０．９０＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．５５の範囲に限定することがより望ましい。
【００９０】
上記条件式（Ｃ１）：０．５５＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８２は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離と広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離との関係を規定している。
【００９１】
この条件式（Ｃ１）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、全ての倍率において（ズーム全域で）良好な光学性能を得ることが困難になるという問題が生じる。
【００９２】
これとは逆に、条件式（Ｃ１）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、倍率を変化させたり合焦させたりする（ズーミングやフォーカシングの）際の第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きくなるという問題が生じる。
【００９３】
なお、条件式（Ｃ１）は、条件式（Ｃ１′）：０．５７＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．８０の範囲に限定することがより望ましい。
【００９４】
上記条件式（Ｄ）：３６＜νｄ３１＜５２は、第３群第１レンズＬ３１のアッベ数を規定するものである。
【００９５】
この条件式（Ｄ）の範囲を外れるようにズームレンズ１００を構成すると、広角端近傍の色収差をバランスよく補正することが困難になるとう問題が生じる。
【００９６】
なお、条件式（Ｄ）は、条件式（Ｄ′）：３８＜νｄ３１＜５０の範囲に限定することがより望ましい。
【００９７】
上記条件式（Ｅ）：１．８０＜Ｎｄ３２は、第３群第２レンズＬ３２の屈折率を規定するものである。
【００９８】
この条件式（Ｅ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第３群第２レンズの像側レンズ面の曲率が大きくなり、第３レンズ群Ｇ３全体の厚みが大きくなるという問題が生じる。
【００９９】
なお、条件式（Ｅ）は、条件式（Ｅ′）：１．８４＜Ｎｄ３２の範囲に限定することがより望ましい。
【０１００】
上記条件式（Ｆ）：１６＜νｄ３２＜２７は、第３群第２レンズＬ３２のアッベ数を規定するものである。
【０１０１】
この条件式（Ｆ）の範囲を外れるようにズームレンズ１００を構成すると、軸上色収差をバランスよく補正することが困難になるという問題が生じる。
【０１０２】
なお、条件式（Ｆ）は、条件式（Ｆ′）：１７＜νｄ３２＜２６の範囲に限定することがより望ましい。
【０１０３】
上記条件式（Ｇ）：６３＜νｄ４ｐは、第４レンズ群の正の屈折力を有するレンズ中においてｄ線に対するアッベ数が最大であるレンズのアッべ数を規定するものである。
【０１０４】
この条件式（Ｇ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、倍率を変化させたり合焦させたりする時（ズーミングやフォーカシング時）の色収差の変動が大きくなるという問題が生じる。
【０１０５】
なお、条件式（Ｇ）は、条件式（Ｇ′）：６５＜νｄ４ｐの範囲に限定することがより望ましい。
【０１０６】
上記条件式（Ｈ）：０．９＜ｆ３／ｆ４＜２．５は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比を規定するものである。
【０１０７】
この条件式（Ｈ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第３レンズ群Ｇ３のパワーが強くなるため、ズーム全域において、球面収差を良好に補正することが困難になるという問題が生じる。
【０１０８】
これとは逆に、条件式（Ｈ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが強くなるため、ズーミング時やフォーカス時の収差変動が大きくなるという問題が生じる。また、第４レンズ群Ｇ４への入射光線高が大きくなり、第４レンズ群Ｇ４が大型化するという問題も生じる。
【０１０９】
なお、条件式（Ｈ）は、条件式（Ｈ′）：１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．４の範囲に限定することがより望ましい。
【０１１０】
条件式（Ｉ）：３．２＜（Ｒ３２ｆ＋Ｒ３２ｒ）／（Ｒ３２ｆ−Ｒ３２ｒ）＜８．０は、第３群第２レンズのシェイプファクターを規定するものである。
【０１１１】
この条件式（Ｉ）を満足するようにズームレンズ１００を構成すると色収差をバランスよく補正することができる。
【０１１２】
この条件式（Ｉ）の範囲を外れるようにズームレンズ１００を構成すると、軸上色収差の補正が困難になったり、ズーム全域にわたって球面収差をバランスよく補正することが困難になるという問題が生じる。
【０１１３】
特に、条件式（Ｉ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、短波長の色収差が増大するという問題が生じ、条件式（Ｉ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、長波長の色収差が増大するという問題が生じる。
【０１１４】
なお、条件式（Ｉ）は、条件式（Ｉ′）：３．４＜（Ｒ３２ｆ＋Ｒ３２ｒ）／（Ｒ３２ｆ−Ｒ３２ｒ）＜７．８の範囲に限定することがより望ましい。
【０１１５】
条件式（Ｊ）：０．６２＜ＴＬ／ｆｔ＜１．１０は、光学全長と望遠端におけるレンズ全系の焦点距離の関係を規定するものである。
【０１１６】
この条件式（Ｊ）の下限を下回るほど小型化するようにズームレンズ１００を構成すると、像面湾曲の補正が困難になったり、各レンズのパワーが強くなり過ぎて、製造誤差や組立誤差に対する性能劣化の敏感度が高くなって製造の難易度が非常に高くなってしまうという問題が生じる。さらにズーム時やフォーカス時の収差変動が大きくなるという問題も生じる。
【０１１７】
これとは逆に、条件式（Ｊ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、収差補正上は有利であるが、レンズ系が大型化してしまうという問題が生じる。
【０１１８】
なお、条件式（Ｊ）は、条件式（Ｊ′）：０．６３＜ＴＬ／ｆｔ＜１．０５の範囲に限定することがより望ましい。
【０１１９】
条件式（Ｋ）：−６．０＜（Ｒ４２ｆ＋Ｒ４２ｒ）／（Ｒ４２ｆ−Ｒ４２ｒ）＜−１．３は、第４群第２レンズＬ４２のシェイプファクターを規定するものである。
【０１２０】
この条件式（Ｋ）の範囲を外れるようにズームレンズ１００を構成すると、ズーム全域にわたって倍率色収差をバランスよく補正することが困難になるという問題が生じる。
【０１２１】
なお、条件式（Ｋ）は、条件式（Ｋ′）：−５．８＜（Ｒ４２ｆ＋Ｒ４２ｒ）／（Ｒ４２ｆ−Ｒ４２ｒ）＜−１．４の範囲に限定することがより望ましい。
【０１２２】
条件式（Ｌ）：０．２５＜ｆ１／ｆｔ＜０．５０は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と望遠端でのレンズ全系の焦点距離との関係を規定するものである。
【０１２３】
この条件式（Ｌ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、小型化には有利になるが、第１レンズ群Ｇ１の負担が大きくなり、望遠端近傍の色収差や球面収差の補正が困難になるという問題が生じる。
【０１２４】
これとは逆に、条件式（Ｌ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、レンズ全長が長くなるという問題が生じる。
【０１２５】
なお、条件式（Ｌ）は、条件式（Ｌ′）：０．２８＜ｆ１／ｆｔ＜０．４５の範囲に限定することがより望ましい。
【０１２６】
条件式（Ｍ）：０．２５＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４５は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と、広角端および望遠端におけるレンズ全系の焦点距離との関係を規定するものであり、条件式（Ｍ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなりこの第２レンズ群Ｇ２の移動量を小さくすることができるが、像面湾曲の補正が困難になるという問題が生じる。
【０１２７】
これとは逆に、条件式（Ｍ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、レンズ全長が長くなるという問題が生じる。
【０１２８】
なお、条件式（Ｍ）は、条件式（Ｍ′）：０．２６＜｜ｆ２｜／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜０．４３の範囲に限定することがより望ましい。
【０１２９】
＜第１〜第３の各実施の形態に関する個別の構成について＞
以下、各実施の形態それぞれの構成について個別に説明する。
【０１３０】
はじめに、本発明の第１の実施の形態のズームレンズ１００Ａに係る個別の構成について以下に説明する。
【０１３１】
このズームレンズ１００Ａは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有し、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させる第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群Ｇ３、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させその変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群Ｇ４を配置してなるものである。
【０１３２】
このズームレンズ１００Ａの第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズからなる第３群第１レンズＬ３１、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズからなる第３群第２レンズＬ３２を配置してなるものであり、上記条件式（Ａ１）、および上記条件式（Ｂ１）を同時に満足するものである。
【０１３３】
上記の構成がズームレンズ１００Ａにおける必須の構成である。
【０１３４】
以下にズームレンズ１００Ａの望ましい構成について説明する。
【０１３５】
このズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｂ１′）を満足することが望ましい。
【０１３６】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｃ２）：０．５０＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．２を満足することが望ましく、条件式（Ｃ２′）：０．５７＜ｆ４／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜１．１５を満足することがさらに望ましい。
【０１３７】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｄ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｄ′）を満足することがより望ましい。
【０１３８】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｅ）、（Ｆ）を同時に満足することが望ましく、上記条件式（Ｅ′）、（Ｆ′）を同時に満足することがより望ましい。
【０１３９】
さらに、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｇ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｇ′）を満足することがより望ましい。
【０１４０】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｈ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｈ′）を満足することがより望ましい。
【０１４１】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｉ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｉ′）を満足することがより望ましい。
【０１４２】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｊ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｊ′）を満足することがより望ましい。
【０１４３】
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズＬ４１、負の屈折力を有する第４群第２レンズＬ４２、正の屈折力を有する第４群第３レンズＬ４３を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１４４】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｋ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｋ′）を満足することがより望ましい。
【０１４５】
また、第４レンズ群Ｇ４は、この第４レンズ群Ｇ４を構成する全てのレンズを両面が球面からなる単レンズとすることが望ましい。
【０１４６】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１群第２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１群第３レンズＬ１３、正の屈折力を有する第１群第４レンズＬ１４を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１４７】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｌ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｌ′）を満足することがより望ましい。
【０１４８】
また、ズームレンズ１００Ａは、上記条件式（Ｍ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｍ′）を満足することがより望ましい。
【０１４９】
次に、本発明の第２の実施の形態のズームレンズ１００Ｂに係る個別の構成について以下に説明する。
【０１５０】
このズームレンズ１００Ｂは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有し、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させる第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群Ｇ３、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させその変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群Ｇ４を配置してなるものである。
【０１５１】
このズームレンズ１００Ｂの第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズからなる第３群第１レンズＬ３１、負の屈折力を有し、像側のレンズ面が像側に凹面をなす単レンズからなる第３群第２レンズＬ３２を配置してなるものであり、上記条件式（Ａ１）、および上記条件式（Ｃ１）を同時に満足するものである。
【０１５２】
上記の構成がズームレンズ１００Ｂにおける必須の構成である。
【０１５３】
以下にズームレンズ１００Ｂの望ましい構成について説明する。
【０１５４】
このズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｃ１′）を満足することがより望ましい。
【０１５５】
さらに、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｂ２）：０．８０＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜２．３を満足することが望ましく、条件式（Ｂ２′）：０．９０＜ｆ３／（ｆｗ・ｆｔ）１／２＜２．２５を満足することがさらに望ましい。
【０１５６】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｄ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｄ′）を満足することがより望ましい。
【０１５７】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｅ）、（Ｆ）を同時に満足することが望ましく、上記条件式（Ｅ′）、（Ｆ′）を同時に満足することがより望ましい。
【０１５８】
さらに、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｇ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｇ′）を満足することがより望ましい。
【０１５９】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｈ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｈ′）を満足することがより望ましい。
【０１６０】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｉ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｉ′）を満足することがより望ましい。
【０１６１】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｊ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｊ′）を満足することがより望ましい。
【０１６２】
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズＬ４１、負の屈折力を有する第４群第２レンズＬ４２、正の屈折力を有する第４群第３レンズＬ４３を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１６３】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｋ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｋ′）を満足することがより望ましい。
【０１６４】
また、第４レンズ群Ｇ４は、この第４レンズ群Ｇ４を構成する全てのレンズを両面が球面からなる単レンズとすることが望ましい。
【０１６５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１群第２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１群第３レンズＬ１３、正の屈折力を有する第１群第４レンズＬ１４を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１６６】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｌ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｌ′）を満足することがより望ましい。
【０１６７】
また、ズームレンズ１００Ｂは、上記条件式（Ｍ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｍ′）を満足することがより望ましい。
【０１６８】
次に、本発明の第３の実施の形態のズームレンズ１００Ｃに係る個別の構成について以下に説明する。
【０１６９】
このズームレンズ１００Ｃは、物体側より順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有し、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させる第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有し、変倍時に固定される第３レンズ群Ｇ３、変倍時に光軸Ｚ１に沿って移動させその変倍に伴う像面位置の変動を補正し合焦させる第４レンズ群Ｇ４を配置してなるものである。
【０１７０】
このズームレンズ１００Ｃの第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、正の屈折力を有し、少なくとも１面が非球面をなす単レンズからなる第３群第１レンズＬ３１、負の屈折力を有し、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、単レンズである第３群第２レンズＬ３２を配置してなるものであり、上記条件式（Ａ２）：１．７２＜Ｎｄ３１、上記条件式（Ｄ）、上記条件式（Ｅ）、上記条件式（Ｆ）、および上記条件式（Ｇ）を同時に満足するものである。
【０１７１】
上記の構成がズームレンズ１００Ｃにおける必須の構成である。
【０１７２】
以下にズームレンズ１００Ｃの望ましい構成について説明する。
【０１７３】
このズームレンズ１００Ｃは、条件式（Ａ２′）：１．７４＜Ｎｄ３１を満足することがより望ましい。
【０１７４】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｃ２）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｃ２′）を満足することがより望ましい。
【０１７５】
さらに、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｂ２）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｂ２′）を満足することがさらに望ましい。
【０１７６】
さらに、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｈ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｈ′）を満足することがより望ましい。
【０１７７】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｉ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｉ′）を満足することがより望ましい。
【０１７８】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｊ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｊ′）を満足することがより望ましい。
【０１７９】
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側より順に、正の屈折力を有する第４群第１レンズＬ４１、負の屈折力を有する第４群第２レンズＬ４２、正の屈折力を有する第４群第３レンズＬ４３を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１８０】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｋ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｋ′）を満足することがより望ましい。
【０１８１】
また、第４レンズ群Ｇ４は、この第４レンズ群Ｇ４を構成する全てのレンズを両面が球面からなる単レンズとすることが望ましい。
【０１８２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１群第１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１群第２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１群第３レンズＬ１３、正の屈折力を有する第１群第４レンズＬ１４を配置してなるものとすることが望ましい。
【０１８３】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｌ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｌ′）を満足することがより望ましい。
【０１８４】
また、ズームレンズ１００Ｃは、上記条件式（Ｍ）を満足することが望ましく、上記条件式（Ｍ′）を満足することがより望ましい。
【０１８５】
＜具体的な実施例＞
以下、図２〜図２３、表１〜１２等を参照し、本発明のズームレンズの実施例１〜１１それぞれの数値データ等についてまとめて説明する。
【０１８６】
図２〜１２は、実施例１〜１１のズームレンズそれぞれの概略構成を示す断面図であり、実施例１〜１１の各ズームレンズについてズーム設定を広角端に定めた状態と望遠端に定めた状態とを比較して示す図である。
【０１８７】
図２〜図１２中の上部に符号（Ｗ）で示す図はズーム設定を広角端に定めた状態を示す図、図２〜図１１中の下部に符号（Ｔ）で示す図はズーム設定を望遠端に定めた状態を示す図である。
【０１８８】
なお、上述のズームレンズ１００を示す図１中の符号と一致する図２〜図１２中の符号は互に対応する構成を示している。
【０１８９】
なお、第１の実施の形態のズームレンズ１００の必須の構成を満足する実施例は、実施例１〜８、および実施例１０〜１１であり、実施例９を除いたものである。
【０１９０】
また、第２の実施の形態のズームレンズ１００Ｂの必須の構成を満足する実施例は、実施例２〜７、および実施例９、１０であり、実施例１、８、１１を除いたものである。
【０１９１】
また、第３の実施の形態のズームレンズ１００Ｃの必須の構成を満足する実施例は、実施例１〜１１（全ての実施例）である。
【０１９２】
また、図２〜１２の各図中に示すＬ１１、Ｌ１２、・・・の符号は、各レンズ群中のレンズを指す符号であり、物体側から順に並ぶレンズの順番に対応している。
【０１９３】
表１〜１１は、実施例１〜１１のズームレンズそれぞれの基本的なデータを示す図である。表１〜１１の各表中の左上部（図中符号（ａ）で示す）にレンズデータを、右上部（図中符号（ｂ）で示す）にレンズ面の形状（非球面の形状）を表す非球面式の各係数を示す。さらに、表１〜１１の各表中の下部（図中符号（ｃ）で示す）に、広角端と望遠端とにおける各値、より具体的には、ｆ：レンズ全系の焦点距離（単位ｍｍ）の値、Ｆｎｏ：Ｆナンバーの値、２ω：全画角の値、Ｄ７、Ｄ１４、Ｄ１９、Ｄ２５等：各レンズ群間の間隔の値を示す。
【０１９４】
なお、図中符号（ａ）で示すレンズデータ中の面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）を示す欄には数字が記載されている場合と、符号Ｄｎ（ｎは数値）が記載されている場合があるが、符号Ｄｎが記載されているところはレンズ群間の面間隔（空気間隔）に対応しており、それらの面間隔（空気間隔）はズーム倍率の設定に応じて変化する。
【０１９５】
表１〜１１の各図中の符号（ａ）で示すレンズデータにおいて、レンズ等の光学部材の面番号を物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号として示す。なお、これらのレンズデータには、開口絞りＳｔの面番号（ｉ＝１５または１３）、および平行平面板であるフィルタＬｆの物体側の面と像側の面の面番号も含めて記載している。なお、フィルタＬｆは１枚の平行平面板で構成されている場合と２枚の平行平面板で構成されている場合とがある。
【０１９６】
なお、レンズ面が非球面をなすものについては面番号に＊印を付している。
【０１９７】
曲率半径Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面の曲率半径を示し、面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。レンズデータの符号Ｒｉおよび符号Ｄｉは、レンズ面等を示す符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）と対応している。
【０１９８】
Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、・・・）の光学要素について波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数を示す。
【０１９９】
表１〜１１のレンズデータにおいて、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０２００】
なお、各非球面は下記非球面式により定義される。
【数１】
2012046450.tif 000003
【０２０１】
また、表１２は、実施例１〜１１の各ズームレンズに関し、条件式（Ａ１)、（Ａ２）、（Ｂ１)、（Ｂ２）（Ｃ１)、（Ｃ２）、（Ｄ）〜（Ｍ)それぞれの不等式中に記載されている数式によって算出される値を示すものである。条件式（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）、（Ｄ）〜（Ｍ）それぞれについて、条件式を満足しない表１２中の値には下線を付した。
【０２０２】
なお、表１〜１２は「発明を実施するための形態」における説明の最後にまとめて示す。
【０２０３】
また、図１３〜２３は、実施例１〜実施例１１の各ズームレンズの諸収差を示す図である。図中には、ｄ線、ｇ線、Ｃ線それぞれに対応する波長の各光に関する収差が示されている。
【０２０４】
上記図１３〜図２３の各図中に示す符号（Ａ）〜（Ｄ）に対応する各収差図は広角端におけるものであり、球面収差（Ａ）、非点収差（Ｂ）、ディストーション（歪曲収差）（Ｃ）、倍率色収差（倍率の色収差）（Ｄ）それぞれを示している。また、各図中に示す符号（Ｅ）〜（Ｈ）に対応する各収差図は望遠端におけるものであり、球面収差（Ｅ）、非点収差（Ｆ）、ディストーション（歪曲収差）（Ｇ）、倍率色収差（倍率の色収差）（Ｈ）それぞれを示している。
【０２０５】
なお、ディストーションの図は、レンズ全系の焦点距離ｆ、半画角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高をｆ×ｔａｎθとし、それからのずれ量を示す。
【０２０６】
実施例１〜１１に関する数値データおよび収差図等からわかるように、本発明のズームレンズは、収差の発生を抑制しつつ、小型化および高変倍比化することができる。
【０２０７】
なお、本発明は、上記各実施例に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。
【表１】
2012046450.tif 000004
【表２】
2012046450.tif 000005
【表３】
2012046450.tif 000006
【表４】
2012046450.tif 000007
【表５】
2012046450.tif 000008
【表６】
2012046450.tif 000009
【表７】
2012046450.tif 000010
【表８】
2012046450.tif 000011
【表９】
2012046450.tif 000012
【表１０】
2012046450.tif 000013
【表１１】
2012046450.tif 000014
【表１２】
2012046450.tif 000015
【図１】
2012046450.tif 000016
【図２】
2012046450.tif 000017
【図３】
2012046450.tif 000018
【図４】
2012046450.tif 000019
【図５】
2012046450.tif 000020
【図６】
2012046450.tif 000021
【図７】
2012046450.tif 000022
【図８】
2012046450.tif 000023
【図９】
2012046450.tif 000024
【図１０】
2012046450.tif 000025
【図１１】
2012046450.tif 000026
【図１２】
2012046450.tif 000027
【図１３】
2012046450.tif 000028
【図１４】
2012046450.tif 000029
【図１５】
2012046450.tif 000030
【図１６】
2012046450.tif 000031
【図１７】
2012046450.tif 000032
【図１８】
2012046450.tif 000033
【図１９】
2012046450.tif 000034
【図２０】
2012046450.tif 000035
【図２１】
2012046450.tif 000036
【図２２】
2012046450.tif 000037
【図２３】
2012046450.tif 000038
【国際調査報告】
2012046450.tif 000039
2012046450.tif 000040