(57)【要約】      （修正有）【課題】製造時にも安定した光学品質を達成することが可能なズームレンズを提供すること。【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４により構成されズームレンズであって、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置が変化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ３とが固定され、前記第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動され、像面位置の変動を第４レンズ群Ｇ４の移動により補償し、前記第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に、物体側に凸面を向けた第１正レンズＬ３１、像側に凹面を向けた負レンズＬ３２、第２正レンズＬ３３により構成され、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３に配置された第１正レンズＬ３１の近傍に配置され、適切に設定された条件式を満足する。【選択図】図２
2010286855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４により構成され、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ３とが光軸方向において一定位置に固定され、前記第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動され、前記第２レンズ群Ｇ２の移動に伴って発生する像面位置の変動を第４レンズ群Ｇ４の移動により補償し、
前記第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けた第１正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、第２正レンズにより構成され、
開口絞りが前記第３レンズ群Ｇ３に配置された第１正レンズの近傍に配置され、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）Ｄ3a／ｆｗ＞０．５
但し、
Ｄ3a：第３レンズ群Ｇ３を構成する第１正レンズの像側レンズ面から負レンズの物体側レンズ面までの距離
ｆｗ：広角端状態における焦点距離
【請求項２】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件式（２）及び（３）のうち、少なくとも１つを満足することを特徴とするズームレンズ。
（２）０．４５＜ｆ3a／ｆ3c＜１
（３）０．３＜｜ｆ3b｜／ｆ３＜０．７
但し、
ｆ3a：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第１正レンズの焦点距離
ｆ3c：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第２正レンズの焦点距離
ｆ3b：第３レンズ群Ｇ３中に配置される負レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
【請求項３】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（２）０．４５＜ｆ3a／ｆ3c＜１
（３）０．３＜｜ｆ3b｜／ｆ３＜０．７
但し、
ｆ3a：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第１正レンズの焦点距離
ｆ3c：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第２正レンズの焦点距離
ｆ3b：第３レンズ群Ｇ３中に配置される負レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
【請求項４】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（４）０．４＜Ｄａ／ＴＬ＜０．６
但し、
Ｄａ：開口絞りから像面位置までの光軸に沿った長さ
ＴＬ：レンズ全長
【請求項５】
請求項２に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（４）０．４＜Ｄａ／ＴＬ＜０．６
但し、
Ｄａ：開口絞りから像面位置までの光軸に沿った長さ
ＴＬ：レンズ全長
【請求項６】
請求項３に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件式（４）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（４）０．４＜Ｄａ／ＴＬ＜０．６
但し、
Ｄａ：開口絞りから像面位置までの光軸に沿った長さ
ＴＬ：レンズ全長
【請求項７】
請求項１に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【請求項８】
請求項２に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【請求項９】
請求項３に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【請求項１０】
請求項４に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【請求項１１】
請求項５に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【請求項１２】
請求項６に記載のズームレンズにおいて、
第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【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する。詳しくは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像素子により受光するカメラに適切なズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラにおける記録手段として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像の各撮像素子毎の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。
【０００３】
近年の微細加工技術の進歩に伴い、中央演算処理装置（ＣＰＵ）の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データを高速処理することができるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化を図ることができるようになった。
【０００４】
但し、上述の高集積化や小型化により、個々の光電変換素子の受光面積が狭まり、電気出力が低下するのに伴ってノイズの影響が大きくなるという問題があった。これを防ぐために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させたり、また、各素子の直前に微小なレンズ素子（所謂、マイクロレンズアレイ）を配置したりしていた。上記マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与えていた。すなわち、レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近づく、すなわち、受光素子に到達する主光線が光軸となす角度が大きくなると画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度をなし、結果、受光素子上に到達せず、光量不足を招いてしまうからである。
【０００５】
これら光電変換素子を介して被写体像を記録するカメラに適したズームレンズに関する発明が種々提案されてきた。
【０００６】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、物体側より順に、正レンズ群、負レンズ群、正レンズ群、正レンズ群の４つのレンズ群で構成される、所謂、正負正正４群ズームレンズが主流である。特に、変倍に際して、第１レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向において固定され、第２レンズ群がバリエータ、第４レンズ群がコンペンゼータとして機能するズームタイプが主流であった。具体的には、例えば、特許文献１に記載されたズームレンズが知られている。
【０００７】
正負正正４群ズームレンズでは、第３レンズ群のもっとも像側に負レンズを配置するのが一般的であり、例えば、特許文献２に記載されたズームレンズでは、第３レンズ群が凸レンズ、凸レンズ、凹レンズで構成されていた。また、特許文献３に記載されたズームレンズでは、第３レンズ群が両凸レンズと凸レンズと凹レンズとの接合レンズで構成されていた。あるいは、特許文献４に記載されたズームレンズでは、第３レンズ群が凸レンズと凹レンズで構成されていた。第３レンズ群をこのように構成することで、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正していた。
【０００８】
また、一般的に、開口絞りはレンズ系の中央付近に配置されており、上記特許文献１のズームレンズでは第３レンズ群中に開口絞りを配置し、特許文献３と特許文献４のズームレンズでは第３レンズ群の物体側に開口絞りが配置されていた。
【０００９】
また、上記ズームレンズでは、軸上光束が平行光に近い状態で第３レンズ群から射出することで、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔を変化させた際に、軸上収差が変化しない状態で軸外収差だけ変化するため、変倍時に発生する軸外収差の変動を良好に補正することが可能となっていた。
【００１０】
特許文献５に示された発明の第１実施例においては、第３レンズ群が正レンズ、負レンズ、正レンズの３つのレンズ成分で構成されるズームレンズが開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６２−２０６５１６号公報
【特許文献２】特開平６−３０８３８８号公報
【特許文献３】特開平９−２８１３９２号公報
【特許文献４】特開平５−１０７４７３号公報
【特許文献５】特開２００３−２１５４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記した従来のズームレンズでは、第３レンズ群のもっとも像側に配置された負レンズの像側レンズ面が開口絞りに対して強い凹面を向けていたため、軸外光束が強く発散されており、第３レンズ群と第４レンズ群との相互偏心による性能劣化が著しいという問題があった。
【００１３】
また、特許文献５に記載された発明の第１実施例においては、第３レンズ群を構成する正レンズと負レンズとの間の間隔が充分広くなく、広角端状態において画角によるコマ収差の変動を良好に補正しきれないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は上記した問題点に鑑みて、製造時における組付誤差によって受ける影響が小さく、安定した光学品質を達成することが可能な可変焦点距離レンズ系を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４により構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ３とが光軸方向において一定位置に固定され、前記第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動され、前記第２レンズ群Ｇ２の移動に伴って発生する像面位置の変動を第４レンズ群Ｇ４の移動により補償し、前記第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けた第１正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、第２正レンズにより構成され、開口絞りが前記第３レンズ群Ｇ３に配置された第１正レンズの近傍に配置され、Ｄ3aを第３レンズ群Ｇ３を構成する第１正レンズの像側レンズ面から負レンズの物体側レンズ面までの距離、ｆｗを広角端状態における焦点距離として、条件式（１）Ｄ3a／ｆｗ＞０．５を満足するものである。
【００１６】
従って、本発明ズームレンズにあっては、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズ（第２正レンズ）を配置したことにより、第３レンズ群Ｇ３を射出する軸外光束が極端に発散されない。
【００１７】
また、条件式（１）を満足することにより、第１正レンズと負レンズとの間の間隔を十分に広く取ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明ズームレンズは、物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４により構成され、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第３レンズ群Ｇ３とが光軸方向において一定位置に固定され、前記第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動され、前記第２レンズ群Ｇ２の移動に伴って発生する像面位置の変動を第４レンズ群Ｇ４の移動により補償し、前記第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けた第１正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、第２正レンズにより構成され、前記開口絞りが第３レンズ群Ｇ３に配置された第１正レンズの近傍に配置され、Ｄ3aを第３レンズ群Ｇ３を構成する第１正レンズの像側レンズ面から負レンズの物体側レンズ面までの距離、ｆｗを広角端状態における焦点距離として、条件式（１）Ｄ3a／ｆｗ＞０．５を満足することを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明ズームレンズにあっては、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズ（第２正レンズ）を配置したことにより、第３レンズ群Ｇ３を射出する軸外光束が極端に発散されない。そのため、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の製造時に起こりうる偏心による光学的影響を小さく抑えることが出来、そのため、安定した光学品質を維持することができる。
【００２０】
また、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に正レンズ（第２正レンズ）を配置すると共に、第３レンズ群Ｇ３を像側から順に配列された第１正レンズ、負レンズ、第２正レンズの３つの成分で構成することにより、第３レンズ群Ｇ３がトリプレット構成となって、第３レンズ群Ｇ３単独で発生する諸収差を良好に補正することができ、製造時に起こりうる相互偏心による性能劣化を緩和することができる。
【００２１】
さらに、条件式（１）を満足することにより、第１正レンズと負レンズとの間の間隔を十分に広く取ってあるので、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正することができる。また、広角端状態での画角の変更に伴ってコマ収差の変動が多大に発生することを抑制することができる。
【００２２】
請求項２に記載した発明にあっては、ｆ3aを第３レンズ群Ｇ３中に配置される第１正レンズの焦点距離、ｆ3cを第３レンズ群Ｇ３中に配置される第２正レンズの焦点距離、ｆ3bを第３レンズ群Ｇ３中に配置される負レンズの焦点距離、ｆ３を第３レンズ群Ｇ３の焦点距離として、以下の条件式（２）０．４５＜ｆ3a／ｆ3c＜１及び（３）０．３＜｜ｆ3b｜／ｆ３＜０．７のうち、少なくとも１つを満足するので、ズームレンズの全長の短縮化を図ることができると共に、広角端状態において画面周縁部で発生するコマ収差を良好に補正することができる。また、広角端状態での画角の変更に伴ってコマ収差の変動が多大に発生することを抑制することができると共に、広角端状態で発生する負の歪曲収差を良好に補正することができる。
【００２３】
請求項３に記載した発明にあっては、条件式（２）０．４５＜ｆ3a／ｆ3c＜１及び（３）０．３＜｜ｆ3b｜／ｆ３＜０．７を満足するので、ズームレンズの全長の短縮化を図ることができると共に、広角端状態において画面周縁部で発生するコマ収差を良好に補正することができ、並びに、広角端状態での画角の変更に伴ってコマ収差の変動が多大に発生することを抑制することができると共に、広角端状態で発生する負の歪曲収差を良好に補正することができる。
【００２４】
請求項４乃至請求項６に記載した発明にあっては、Ｄａを開口絞りから像面位置までの光軸に沿った長さ、ＴＬをレンズ全長として、条件式（４）０．４＜Ｄａ／ＴＬ＜０．６を満足するので、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ１つ以上の可動レンズ群が配置されることになり、各レンズ群を通過する軸外光束の高さを積極的に変化させて、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を抑えて高性能化を図ることができる。また、開口絞りと撮像面との間の間隔を十分に空けることによって撮像面に配置された受光素子上に十分な光量が入射することを可能にする。さらに、第２レンズ群Ｇ２が可動群であるため、第３レンズ群Ｇ３と共に開口絞りを固定とすることによって、第３レンズ群を主に軸上収差の補正を担う構成として、各レンズ群の収差補正機能が明確となり、構成の簡易化と全体の小型化を図ることができる。
【００２５】
請求項７乃至請求項１２に記載した発明にあっては、第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、Ｒ４を正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径、Ｄｂを正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さとして、条件式（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１を満足するので、レンズ径を大きくすること無しに周辺部での所定の光量を確保することができると共に、望遠端状態で発生する負の球面収差を良好に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明ズームレンズを実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
本発明ズームレンズは、従来のズームレンズと同様に、物体側より順に配列された、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レンズ群の４つのレンズ群で構成され、焦点距離がもっとも短い広角端状態から焦点距離がもっとも長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群とが光軸方向において一定位置に固定され、第２レンズ群が像側へ移動し、第４レンズ群が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動する。
【００２８】
以上の構成の基で、本発明においては、
（I）第３レンズ群を物体側から順に配列された第１正レンズ、負レンズ、第２正レンズの３つの成分で構成する
（II）第３レンズ群を構成する第１正レンズと負レンズとの間隔を広げる
（III）開口絞りが第３レンズ群の第１正レンズの近傍に配置される
となるように構成することにより、製造時の組付誤差等による影響を少なくして安定した光学品質を得ることができる。
【００２９】
まず、ズームレンズにおける各レンズ群の作用について説明する。
【００３０】
２つのレンズ群ＧａとＧｂが配置され、それぞれの屈折力をφａ、φｂ、互いの主点間隔をＤａ（Ｄａ＞０）とする時、合成屈折力φは
φ＝φａ＋φｂ＋Ｄａ・φａ・φｂ…………………………………（I）
で表される。
【００３１】
ここで、φａとφｂが同符号の場合、φ、φａ、φｂは同符号で、φ≧φａ、φ≧φｂを満足する。このため、上記式（I）のＤａ・φａ・φｂの部分は小さな数値となる。
【００３２】
２つのレンズ群の主点間隔Ｄａをδだけ変化させた際の、屈折力の変化量δφはδ・φａ・φｂで表され、このδφも小さな値となる、つまり、屈折力変化が小さい。
【００３３】
これに対して、φａとφｂが異符号の場合、φａとφｂが打ち消し合うため、φａとφｂは｜φａ｜≧φ、｜φｂ｜≧φとすることも可能となる。このため、上記式（I）のＤａ・φａ・φｂの部分は大きな値にすることができる。
【００３４】
２つのレンズ群の主点間隔Ｄａをδだけ変化させた際の、屈折力の変化量δφ（＝δ・φａ・φｂ）は大きな値を取り得る。ここで取り得るというのは、レンズ群ＧａとＧｂの屈折力を強めることで屈折力の変化を大きくさせることが可能であるという意味である。
【００３５】
以上のことから、隣り合う２つのレンズ群同士の屈折力が同符号である場合、変倍作用が少ないと言える。つまり、変倍作用は隣り合う２つのレンズ群同士が逆符号の屈折力の時に大きくなると言える。
【００３６】
これに対して、隣り合う２つのレンズ群同士の屈折力が同符号である場合、両レンズ群間の間隔の変化に対する屈折力の変化が小さいため、それぞれのレンズ群を通過する軸上光束の高さの変化が比較的小さい。つまり、隣り合うレンズ群同士の間の間隔変化による軸上収差の変動が小さい。しかしながら、隣り合うレンズ群同士の間の間隔に変化が生じると、軸外光束の通過する高さは変化するため、軸外収差は変動する。
【００３７】
以上のことから、隣り合う２つのレンズ群同士の屈折力が同符号である場合、これらレンズ群間の間隔変化を利用して変倍時に発生する軸外収差の変動を補正することが可能である。
【００３８】
従来から用いられている正負正正４群ズームレンズでは、第１レンズ群と第２レンズ群との間の間隔変化、第２レンズ群と第３レンズ群との間の間隔変化は変倍作用をなし、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔変化は変倍作用をなさない。しかし、第３レンズ群と第４レンズ群との間の間隔を変化させると、各レンズ群を通過する軸外光束の高さが変化するため、該高さの変化を利用して、変倍時に発生する軸外収差の変動を良好に補正することが可能であり、第４レンズ群によりコンペンゼートすると同時に、変倍時に発生する軸外収差の変動を良好に補正する目的で利用している。
【００３９】
従って、第３レンズ群と第４レンズ群のように、同符号の屈折力を有するレンズ群同士では、間隔を変化させた際に発生する軸上収差の変動が少ないため、それぞれのレンズ群が単独で軸上収差が補正されていなかったとしても、レンズ位置状態によらずレンズ全系で良好なる軸上性能を得ることが可能である。
【００４０】
このため、従来にあっては、例えば、上記特許文献２に記載されたズームレンズのように、第３レンズ群と第４レンズ群とを合わせたレンズ構成、所謂、エルノスタータイプや、特許文献３に記載されたズームレンズのように、エルノスタータイプの一部を接合したレンズ構成、あるいは、特許文献４に記載されたズームレンズのように、所謂、トリプレットタイプを採用していた。
【００４１】
ところが、製造時の組付誤差等によって第３レンズ群と第４レンズ群とが相互偏心すると、偏心コマ収差が発生して、性能劣化が引き起こされるため、製造時における組付の良否に影響されずに安定した光学品質を維持することが難しいという問題点があった。
【００４２】
特に、第３レンズ群のもっとも像側のレンズ面が像側に凹面を向けて強い屈折力を有し、同時に第４レンズ群のもっとも物体側のレンズ面も像側に凹面を向けて強い屈折力を有して、軸外光束が第３レンズ群のもっとも像側のレンズ面で強く発散され、第４レンズ群のもっとも物体側のレンズ面で強く収斂されるために、製造時に発生する微小な偏心によって光学性能が著しく劣化するという問題があった。
【００４３】
本発明にあっては、第３レンズ群のもっとも像側に正レンズを配置することにより、第３レンズ群を射出する軸外光束が極端に発散されないように構成して、製造時における組付の良否等に影響されずに安定した光学品質を維持することを可能とした。
【００４４】
本発明においては、上記した通り、第３レンズ群Ｇ３のもっとも像側に正レンズを配置するとともに、第３レンズ群Ｇ３を第１正レンズ、負レンズ、第２正レンズの３つの成分で構成することにより、第３レンズ群Ｇ３がトリプレット構成となって、第３レンズ群Ｇ３単独で発生する諸収差を良好に補正することができるようにして、製造時に発生する可能性のある相互偏心による性能劣化を緩和している。
【００４５】
また、第３レンズ群Ｇ３における第１正レンズと負レンズとの間の間隔を充分に広げることにより、広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正することができるようにしている。
【００４６】
ところで、一般的に、レンズ位置状態の変化に伴う、諸収差の変動を良好に補正するには、開口絞りをレンズ系の中央付近に配置することが望ましい。
【００４７】
特に、開口絞りの物体側と像側にそれぞれ１つ以上の可動レンズ群を配置することにより、各レンズ群を通過する軸外光束の高さを積極的に変化させて、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を抑えて高性能化を図ることができる。
【００４８】
また、上記した通り、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子により被写体像を記録する場合、開口絞りと撮像素子との間の間隔を充分に空けて、射出瞳位置を物体側に位置させることが重要である。
【００４９】
このため、本発明にあっては、開口絞りを第３レンズ群Ｇ３の第１正レンズの近傍に配置することが肝要である。
【００５０】
特に、本発明においては、第２レンズ群Ｇ２が可動群であるため、開口絞りを第３レンズ群Ｇ３と併せて固定することにより、第３レンズ群Ｇ３が主に軸上収差の補正を担う構成として、各レンズ群の収差補正機能が明確となり、構成の簡易化及び小型化を図ることが可能になる。
【００５１】
本発明は以上に示したように構成することにより、良好なる結像性能を得ることができる。
【００５２】
以下に、各条件式について説明する。
【００５３】
まず、条件式（１）は第３レンズ群Ｇ３の構成を規定する条件式である。
（１）Ｄ3a／ｆｗ＞０．５
但し、
Ｄ3a：第３レンズ群Ｇ３を構成する第１正レンズの像側レンズ面から負レンズの物体側レンズ面までの距離
ｆｗ：広角端状態における焦点距離
【００５４】
第３レンズ群Ｇ３では広角端状態において発生する負の歪曲収差を良好に補正するために、第１正レンズと負レンズとの間の間隔を広げており、条件式（１）の下限値を下回った場合、第３レンズ群Ｇ３の負レンズの像側レンズ面の負の屈折力が強まり、広角端状態で画角の変化によるコマ収差の変動が多大に発生してしまう。
【００５５】
なお、本発明においては、レンズ系の小型化を図るために、上限値を１．２とすることが望ましく、広角端状態において更なる高性能化を図るために、下限値を０．５５とすることが望ましい。
【００５６】
条件式（２）は第３レンズ群Ｇ３の屈折力配置を規定する条件式である。
２）０．４５＜ｆ3a／ｆ3c＜１
但し、
ｆ3a：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第１正レンズの焦点距離
ｆ3c：第３レンズ群Ｇ３中に配置される第２正レンズの焦点距離
【００５７】
第３レンズ群はトリプレット構成を採るため、第１正レンズと第２正レンズの屈折力配分が高性能化と小型化とのバランスを図る上で重要である。
【００５８】
条件式（２）の上限値を超えた場合、第３レンズ群Ｇ３の主点位置が像側に移動するため、レンズ全長の短縮化を充分図ることができない。
【００５９】
逆に、条件式（２）の下限値を下回った場合、レンズ全長の短縮化は図れるが、広角端状態で画面周縁部で発生するコマ収差を良好に補正することが難しくなってしまう。
【００６０】
条件式（３）は第３レンズ群Ｇ３単独で発生する諸収差を規定する条件式である。
３）０．３＜｜ｆ3b｜／ｆ３＜０．７
但し、
ｆ3b：第３レンズ群Ｇ３中に配置される負レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
【００６１】
第３レンズ群Ｇ３中に配置される負レンズは広角端状態で発生しやすい負の歪曲収差を良好に補正する役割をなし、強い屈折力を有しているが、それに伴って、第３レンズ群Ｇ３を構成する第１正レンズと第２正レンズの屈折力も強まってしまう。
【００６２】
そのため、条件式（３）の下限値を下回った場合、第３レンズ群Ｇ３を構成する各レンズの屈折力が強まって、広角端状態で画角の変化によるコマ収差の変動を良好に補正することができなくなってしまう。
【００６３】
逆に、条件式（３）の上限値を上回った場合、広角端状態で発生する負の歪曲収差を良好に補正することが難しくなってしまう。
【００６４】
本発明においては、上記した条件式（１）に加えて条件式（２）及び（３）のうち、少なくとも１つを満足することにより、更なる高性能化や更なる小型化を図ることが可能であるが、３つの条件式をすべて同時に満足する方が、より高い光学性能を有するより小型のズームレンズを得ることができる。
【００６５】
本発明においては、レンズ径の小型化と高性能化とのバランス化を図るために、開口絞りを第３レンズ群Ｇ３に配置される第１正レンズの近傍に配置することが望ましく、以下の条件式（４）を満足するように構成することが望ましい。
（４）０．４＜Ｄａ／ＴＬ＜０．６
但し、
Ｄａ：開口絞りから像面位置までの光軸に沿った長さ
ＴＬ：レンズ全長
【００６６】
条件式（４）はレンズ系の中における開口絞りの位置を規定する条件式である。
【００６７】
条件式（４）の下限値を下回った場合、第１レンズ群Ｇ１に入射する軸外光束が光軸から離れてしまうため、中間焦点距離状態から望遠端状態までの間のレンズ位置状態において画面周縁部でコマ収差が大きく発生してしまう。
【００６８】
逆に、条件式（４）の上限値を上回った場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強まってしまい、レンズ位置状態の変化に伴うコマ収差の変動が多大になってしまう。
【００６９】
本発明においては、第１レンズ群Ｇ１を物体側から順に配列された、負レンズと正レンズとの接合レンズＬ１１及び正レンズＬ１２により構成することで、望遠端状態において発生する負の歪曲収差を良好に補正すると同時に、広角端状態において発生する画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正することが可能である。
【００７０】
特に、望遠端状態で発生する負の球面収差を良好に補正するためには、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．６５＜Ｒ４／Ｄｂ＜１
但し、
Ｒ４：正レンズＬ１２の物体側レンズ面の曲率半径
Ｄｂ：正レンズＬ１２の物体側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【００７１】
条件式（５）の上限値を上回った場合、望遠端状態で発生する負の球面収差を良好に補正することができるが、広角端状態から中間焦点距離状態で第１レンズ群Ｇ１を通過する軸外光束が光軸から大きく離れてしまうため、所定の周辺光量を確保するにはレンズ径を大きくしなければなない。
【００７２】
逆に、条件式（５）の下限値を下回った場合、第１レンズ群Ｇ１に入射する軸外光束が光軸に近づくため、画面周辺部で発生するコマ収差は良好に補正できるが、望遠端状態で発生する負の球面収差を良好に補正することができなくなってしまう。
【００７３】
第２レンズ群Ｇ２を物体側から順に配列された、像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹レンズと正レンズとの接合負レンズＬ２２により構成することで、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を良好に補正することが可能である。特に、本発明においては、物体側に配置される負レンズＬ２１が主に軸外収差の補正をし、像側に配置される接合レンズＬ２２が軸上収差を補正するように機能を分離することで、レンズ位置状態の如何に関わらず安定した光学性能を得ることができる。
【００７４】
特に、レンズ径の小型化と高性能化とを同時に図るために、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）１．５＜Ｒ10／Ｄｃ＜３．５
但し、
Ｒ10：接合レンズＬ２２の像側レンズ面の曲率半径
Ｄｃ：広角端状態における接合レンズＬ２２の像側レンズ面から開口絞りまでの光軸に沿った長さ
【００７５】
条件式（６）は第２レンズ群Ｇ２のもっとも像側のレンズ面の形状を規定する条件式である。
【００７６】
条件式（６）の下限値を下回った場合、第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズの屈折力が強まるため、広角端状態で画面周縁部において発生するコマ収差を良好に補正することができなくなり、更なる高性能化の妨げとなってしまう。
【００７７】
逆に、条件式（６）の上限値を上回った場合、広角端状態において、第２レンズ群Ｇ２を通過する軸外光束が光軸から大きく離れてしまい、更なるレンズ径の小型化の妨げとなる。
【００７８】
第４レンズ群Ｇ４はレンズ系の小型化を図るために、１枚の正レンズで構成している。第４レンズ群Ｇ４はレンズ位置状態が変化する際に可動であるため、軽量である方が少ないエネルギーで駆動することが可能であり、好ましい。しかし、より高性能化を図るために、正レンズと負レンズとで構成することも、勿論、可能である。
【００７９】
本発明においては、非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能を実現することができる。特に、第３レンズ群Ｇ３のもっとも物体側のレンズ面を非球面レンズとすることによって、中心性能の更なる高性能化が可能となる。また、第２レンズ群Ｇ２に非球面レンズを用いることにより、広角端状態において発生する画角の変化にともなうコマ収差の変動を良好に補正することが可能となる。第４レンズ群Ｇ４に非球面レンズを用いることにより、望遠端状態における画角の変化に伴うコマ収差の変動を更に良好に補正することが可能となる。
【００８０】
更に、複数の非球面を１つの光学系に用いることでより高い光学性能が得られることは言うまでもない。
【００８１】
本発明においては、レンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ群、あるいは１つのレンズ群の一部を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、像をシフトさせることも可能であり、カメラのブレを検出する検出系、上記レンズ群をシフトさせる駆動系、検出系の出力に従って駆動系にシフト量を与える制御系を組合せることにより、防振光学系として機能させることが可能である。
【００８２】
特に、本発明においては、第３レンズ群Ｇ３の一部、あるいは全体を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより、少ない収差変動で像をシフトさせることが可能である。第３レンズ群Ｇ３は開口絞りの近傍に配置されるため、軸外光束が光軸付近を通過するので、シフトさせた際に発生するコマ収差の変動が少ないからである。
【００８３】
なお、本発明においては、近距離合焦時にレンズ系を構成するレンズ群のうち、１つのレンズ群を移動させるか、あるいは、１つのレンズ群のうち、一部のレンズ群を移動させることが望ましい。
【００８４】
特に、第４レンズ群Ｇ４を移動させる場合、元々、コンペンザータとして移動可能であるため、駆動機構の構成の簡易化を図ることができ、好ましい。
【００８５】
また、モアレ縞の発生を防ぐために、レンズ系の像側にローパスフィルタＬＰＦを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。
【００８６】
更に、本発明によるズームレンズは、焦点距離状態が連続的に存在しないバリフォーカルズームレンズに適用できることはいうまでもない。
【００８７】
以下に、本発明ズームレンズの各実施例について説明する。各実施例において、非球面は以下の数１式で表される。
【００８８】
（数１）
ｘ＝ｃｙ２／（１＋（１−（１＋κ）ｃ２ｙ２）１／２）＋Ｃ４ｙ４＋Ｃ６ｙ６＋…
なお、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは曲率、κは円錐定数、Ｃ４、Ｃ６、…は非球面係数である。
【００８９】
図１は、本発明ズームレンズの各実施例における各レンズ群の屈折力配分を示している。すなわち、両端（上下）の矢印の向きが互いに反対方向を向いている縦線が正の屈折力を有するレンズ群の位置を示し、両端（上下）の矢印の向きが互いの方を向いている縦線が負の屈折力を有するレンズ群の位置を示している。そして、Ｗで示す横線が広角端状態における各レンズ群の位置を示し、Ｔで示す横線が望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。また、横線Ｗと横線Ｔとの間の破線は変倍に際して位置が固定であることを示し、実線は移動位置を示している。
【００９０】
本発明ズームレンズは物体側より順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４により構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の空気間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の空気間隔は減少するように、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。この時、第１レンズ群と第３レンズ群は固定であって、第４レンズ群Ｇ４が第２レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動する。
【００９１】
なお、各実施例においては、もっとも像側に保護ガラスＬＰＦが配置されている。
【実施例１】
【００９２】
図２は、本発明の実施例１にかかるズームレンズ１のレンズ構成図を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に配列された像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けた第１正レンズＬ３１と像側に凹面を向けた負レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた第２正レンズＬ３３とにより構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。
【００９３】
この実施例１にかかるズームレンズ１にあっては、開口絞りＳが第３レンズ群Ｇ３の第１正レンズＬ３１と負レンズＬ３２との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。
【００９４】
以下の表１に、本発明の実施例１にかかるズームレンズ１の諸元の値を掲げる。表１中のｆはレンズ全系の焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角を表し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表１中で曲率半径０とは平面を示す。
【００９５】
【表１】
2010286855.tif 000003
【００９６】
実施例１にかかるズームレンズ１の第１１面Ｓ１１、第１８面Ｓ１８、第１９面Ｓ１９の各レンズ面は非球面であり、これら各面の非球面係数は表２に示す通りである。
【００９７】
【表２】
2010286855.tif 000004
【００９８】
実施例１にかかるズームレンズ１にあっては、レンズ位置状態が変化する際に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７及び第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＬＰＦとの間の軸上面間隔Ｄ１９が変化する。これら可変間隔Ｄ５、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ１９の広角端状態（ｆ＝1.000）、望遠端状態（ｆ＝9.100）、広角端状態と望遠端状態との中間の中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）の各状態における値を以下の表３に示す。
【００９９】
【表３】
2010286855.tif 000005
【０１００】
表４に実施例１にかかるズームレンズ１の上記条件式（１）乃至（４）の各値と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３、第３レンズ群Ｇ３における各レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の各焦点距離ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ３ｃを示す。
【０１０１】
【表４】
2010286855.tif 000006
【０１０２】
図３乃至図５は本発明の実施例１にかかるズームレンズ１の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図３は広角端状態（ｆ＝1.000）、図４は中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）、図５は望遠端状態（ｆ＝9.100）における諸収差図を示す。
【０１０３】
これら各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差、点線はサイン・コンディションを示し、ｙは像高を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６９、０．３７７、０．５３９でのコマ収差を表し、Ａは画角をそれぞれ示す。
【０１０４】
各収差図から、実施例１にかかるズームレンズ１においては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。 
【実施例２】
【０１０５】
図６は、本発明の実施例２にかかるズームレンズ２のレンズ構成図を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に配列された像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けた第１正レンズＬ３１と像側に凹面を向けた負レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた第２正レンズＬ３３とにより構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。
【０１０６】
この実施例２にかかるズームレンズ２においては、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の第１正レンズＬ３１と負レンズＬ３２との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。
【０１０７】
以下の表５に、本発明の実施例２にかかるズームレンズ２の諸元の値を掲げる。表５中のｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角を表し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表５中で曲率半径０とは平面を示す。
【０１０８】
【表５】
2010286855.tif 000007
【０１０９】
実施例２にかかるズームレンズ２の第１１面Ｓ１１、第１８面Ｓ１８、第１９面Ｓ１９の各レンズ面は非球面であり、これら各面の非球面係数は表６に示す通りである。
【０１１０】
【表６】
2010286855.tif 000008
【０１１１】
実施例２にかかるズームレンズ２にあっては、レンズ位置状態が変化する際に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の軸上面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７及び第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＬＰＦとの間の軸上面間隔Ｄ１９が変化する。これら可変間隔Ｄ５、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ１９の広角端状態（ｆ＝1.000）、望遠端状態（ｆ＝9.100）、広角端状態と望遠端状態との中間の中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）の各状態における値を以下の表７に示す。
【０１１２】
【表７】
2010286855.tif 000009
【０１１３】
表８に実施例２にかかるズームレンズ２の上記条件式（１）乃至（４）の各値と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３、第３レンズ群Ｇ３における各レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の各焦点距離ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ３ｃを示す。
【０１１４】
【表８】
2010286855.tif 000010
【０１１５】
図７乃至図９は本発明の実施例２に係るズームレンズ２の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図７は広角端状態（ｆ＝1.000）、図８は中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）、図９は望遠端状態（ｆ＝9.100）における諸収差図を示す。
【０１１６】
これら各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差、点線はサイン・コンディションを示し、ｙは像高を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６９、０．３７７、０．５３９でのコマ収差を表し、Ａは画角をそれぞれ示す。
【０１１７】
各収差図から、実施例２にかかるズームレンズにおいては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。
【実施例３】
【０１１８】
図６は、本発明の実施例３にかかるズームレンズ３のレンズ構成図を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に配列された像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に配列された物体側に凸面を向けた第１正レンズＬ３１と像側に凹面を向けた負レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた第２正レンズＬ３３とにより構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。
【０１１９】
実施例３にかかるズームレンズ３にあって開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。
【０１２０】
以下の表９に、実施例３にかかるズームレンズ３の諸元の値を掲げる。表９中のｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角を表し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表９中で曲率半径０とは平面を示す。
【０１２１】
【表９】
2010286855.tif 000011
【０１２２】
実施例３にかかるズームレンズ３において第１２面Ｓ１２、第１８面Ｓ１８、第１９面Ｓ１９の各レンズ面は非球面であり、これら各面の非球面係数は表１０に示す通りである。
【０１２３】
【表１０】
2010286855.tif 000012
【０１２４】
実施例３にかかるズームレンズ３にあっては、レンズ位置状態が変化する際に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の軸上面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７及び第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＬＰＦとの間の軸上面間隔Ｄ１９が変化する。これら可変間隔Ｄ５、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ１９の広角端状態（ｆ＝1.000）、望遠端状態（ｆ＝9.100）、広角端状態と望遠端状態との中間の中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）の各状態における値を以下の表１１に示す。
【０１２５】
【表１１】
2010286855.tif 000013
【０１２６】
表１２に実施例３にかかるズームレンズ３の上記条件式（１）乃至（４）の各値と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３、第３レンズ群Ｇ３における各レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の各焦点距離ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ３ｃを示す。
【０１２７】
【表１２】
2010286855.tif 000014
【０１２８】
図１１乃至図１３は本発明の実施例３に係るズームレンズ３の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１１は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１２は中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）、図１３は望遠端状態（ｆ＝9.100）における諸収差図を示す。
【０１２９】
これら各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差、点線はサイン・コンディションを示し、ｙは像高を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６９、０．３７７、０．５３９でのコマ収差を表し、Ａは画角をそれぞれ示す。
【０１３０】
各収差図から、実施例３においては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。
【実施例４】
【０１３１】
図１４は、本発明の実施例４にかかるズームレンズ４のレンズ構成図を示しており、第１レンズ群Ｇ１は物体側より順に配列された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１及び物体側に凸面を向けた正レンズＬ１２により構成され、第２レンズ群Ｇ２は物体側より順に配列された像側に凹面を向けた負レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ２２により構成され、第３レンズ群Ｇ３は物体側より順に配列された物体側に凸面を向けた第１正レンズＬ３１と像側に凹面を向けた負レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた第２正レンズＬ３３とにより構成され、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１により構成される。
【０１３２】
実施例４にかかるズームレンズ４において開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、レンズ位置状態の変化時に固定である。
【０１３３】
以下の表１３に、実施例４にかかるズームレンズ４の諸元の値を掲げる。表１３中のｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角を表し、屈折率はｄ線（λ=587.6nm）に対する値である。なお、表１３中で曲率半径０とは平面を示す。
【０１３４】
【表１３】
2010286855.tif 000015
【０１３５】
実施例４にかかるズームレンズ４の第１２面Ｓ１２、第１８面Ｓ１８、第１９面Ｓ１９の各レンズ面は非球面であり、これら各面の非球面係数は表１４に示す通りである。
【０１３６】
【表１４】
2010286855.tif 000016
【０１３７】
実施例４にかかるズームレンズ４にあっては、レンズ位置状態が変化する際に第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の軸上面間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間の軸上面間隔Ｄ１０、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の軸上面間隔Ｄ１７及び第４レンズ群Ｇ４と保護ガラスＬＰＦとの間の軸上面間隔Ｄ１９が変化する。これら可変間隔Ｄ５、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ１９の広角端状態（ｆ＝1.000）、望遠端状態（ｆ＝9.100）、広角端状態と望遠端状態との中間の中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）の各状態における値を以下の表１５に示す。
【０１３８】
【表１５】
2010286855.tif 000017
【０１３９】
表１６に実施例４にかかるズームレンズ４の上記条件式（１）乃至（４）の各値と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３、第３レンズ群Ｇ３における各レンズＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の各焦点距離ｆ３ａ、ｆ３ｂ、ｆ３ｃを示す。
【０１４０】
【表１６】
2010286855.tif 000018
【０１４１】
図１５乃至図１７は本発明の実施例４にかかるズームレンズ４の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図１５は広角端状態（ｆ＝1.000）、図１６は中間焦点距離状態（ｆ＝4.091）、図１７は望遠端状態（ｆ＝9.100）における諸収差図を示す。
【０１４２】
これら各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差、点線はサイン・コンディションを示し、ｙは像高を示し、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、像高ｙ＝０、０．２６９、０．３７７、０．５３９でのコマ収差を表し、Ａは画角をそれぞれ示す。
【０１４３】
各収差図から、実施例４においては諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることは明らかである。
【０１４４】
なお、上記した各実施例に示した構成及び数値は、本発明ズームレンズを実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明によれば、レンズ位置状態に拘わらず高い光学性能が実現可能な高変倍ズームレンズを実現することができ、各種カメラ、得に、小型化及び高精細化が進んでいる撮像素子を使用するデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラに適用するズームレンズとして好適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】
【０１４６】
【図１】本発明ズームレンズにおける各レンズ群の屈折力配置を示す図である。
【図２】図３乃至図５と共に本発明ズームレンズの実施例１を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。
【図３】広角端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図４】広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図５】望遠端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図６】図７乃至図９と共に本発明ズームレンズの実施例２を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。
【図７】広角端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図８】広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図９】望遠端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１０】図１１乃至図１３と共に本発明ズームレンズの実施例３を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。
【図１１】広角端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１２】広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１３】望遠端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１４】図１５乃至図１７と共に本発明ズームレンズの実施例４を示すものであり、本図はレンズ構成を示す図である。
【図１５】広角端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１６】広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【図１７】望遠端状態における無限遠合焦状態での球面収差、非点収差及び歪曲収差並びにコマ収差を示す図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１…ズームレンズ、２…ズームレンズ、３…ズームレンズ、４…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、Ｌ１１…第１レンズ群Ｇ１の接合レンズ、Ｌ１２…第１レンズ群Ｇ１の正レンズ、Ｌ２１…第２レンズ群Ｇ２の負レンズ、Ｌ２２…第２レンズ群Ｇ２の接合レンズ、Ｌ３１…第３レンズ群Ｇ３の第１正レンズ、Ｌ３２…第３レンズ群Ｇ３の負レンズ、Ｌ３３…第３レンズ群Ｇ３の第２正レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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