(57)【要約】【課題】  広角端状態における画角が広く、広角高変倍ズームでありながら、小型で高性能を達成したズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍方法を提供する。【解決手段】  物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２とを有し、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〜第４レンズ群Ｇ４の間隔をそれぞれ変化させるとともに、第４レンズ群Ｇ４を像面Ｉに対して固定し、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０及び３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０の条件を満足する。【選択図】  図１
2010026407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群は、２枚以下で構成され、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１〜前記第４レンズ群の間隔をそれぞれ変化させるとともに、前記第４レンズ群を像面に対して固定し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式
２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０
３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０
の条件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レンズ群は、負レンズと正レンズとの２枚で構成されてい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２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式
１．８＜ｆ２／ｆｗ＜３．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群は、正レンズ１枚で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群は、負レンズ１枚で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、像側へ移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第３レンズ群を移動させて、無限遠合焦状態から有限距離物体への合焦を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．８＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．３
の条件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。
【請求項９】
前記第１レンズ群は、非球面を有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。
【請求項１０】
前記第２レンズ群は、非球面を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第３レンズ群は、非球面を有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。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
【請求項１３】
物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法であって、
前記第１レンズ群は、２枚以下で構成され、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１〜前記第４レンズ群の間隔を変化させるとともに、前記第４レンズ群を像面に対して固定し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式
２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０
３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０
の条件を満足することを特徴とするズームレンズの変倍方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラにおいて、より広い範囲の撮影が可能な広画角域を含むズームレンズが用いられるようになってきた。また、搭載されるＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子もより高集積化され、高画素なものが提供されている。それゆえに、デジタルカメラ用のズームレンズには、高い結像性能が求められるようになってきた。
【０００３】
このような要望に応えるべく、従来より種々のズームレンズが提案されている。例えば、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群とから構成されるズームレンズが提案されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−０４３３５８号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のズームレンズは、広角端状態における画角が狭く、変倍比も小さい。また、各レンズ群の光軸方向の厚さが大きく、収納時の沈胴状態での大きさが十分にコンパクト化されているとは言えない。
【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、広角端状態における画角が広く、広角高変倍ズームでありながら、小型で高性能を達成したズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍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、本発明のズームレンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は、２枚以下で構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１〜前記第４レンズ群の間隔をそれぞれ変化させるとともに、前記第４レンズ群を像面に対して固定し、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０および３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０の条件を満足する。
【０００７】
なお、前記第１レンズ群は、負レンズと正レンズとの２枚で構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式１．８＜ｆ２／ｆｗ＜３．５の条件を満足することが好ましい。
【０００９】
また、前記第３レンズ群は、正レンズ１枚で構成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記第４レンズ群は、負レンズ１枚で構成されていることが好ましい。
【００１１】
また、前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、像側へ移動することが好ましい。
【００１２】
また、前記第３レンズ群を移動させて、無限遠合焦状態から有限距離物体への合焦を行うことが好ましい。
【００１３】
また、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．８＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．３の条件を満足することが好ましい。
【００１４】
また、前記第１レンズ群は、非球面を有することが好ましい。
【００１５】
また、前記第２レンズ群は、非球面を有することが好ましい。
【００１６】
また、前記第３レンズ群は、非球面を有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、上記いずれかのズームレンズを有する光学機器である。
【００１８】
また、本発明は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有するズームレンズの変倍方法であって、前記第１レンズ群は、２枚以下で構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１〜前記第４レンズ群の間隔をそれぞれ変化させるとともに、前記第４レンズ群を像面に対して固定し、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０および３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０の条件を満足する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、広角端状態における画角が広く、広角高変倍ズームでありながら、小型で高性能を達成したズームレンズ、これを有する光学機器及び変倍方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係るズームレンズは、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有し、第１レンズ群Ｇ１は、負レンズと正レンズ（図１ではレンズＬ１１とレンズＬ１２）とを有し、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〜第４レンズ群Ｇ４の間隔をそれぞれ変化させるとともに、第４レンズ群Ｇ４を像面Ｉに対して固定する。
【００２１】
第１レンズ群Ｇ１が負の屈折力を有するズームレンズでは、最大画角に対して前玉径を小さくすることができるため、広画角域を含む広角ズームレンズに適している。しかしながら、広画角域の倍率色収差や歪曲収差を良好に補正するためには、第１レンズ群Ｇ１を３枚以上のレンズ構成とする必要があり、第１レンズ群Ｇ１が厚くなるため、収納時の所謂沈胴状態が厚くなり、カメラが大型化してしまう。そこで、本実施形態のズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３より像側に負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４を配置し、また第１レンズ群Ｇ１を負レンズと正レンズとの２枚で構成することにより、第１レンズ群Ｇ１で発生する倍率色収差や歪曲収差を第４レンズ群Ｇ４で補正することができる。さらに、第１レンズ群Ｇ１の薄型化も達成することができる。
【００２２】
そして、上記構成の基に、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式（１）及び（２）の条件を満足することが好ましい。
【００２３】
２．３＜ｆ３／ｆｗ＜５．０  …（１）
３．０＜（−ｆ４）／ｆｗ＜１０．０  …（２）
【００２４】
上記条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３を規定したものである。この条件式（１）を満足することで、広角端状態における非点収差や望遠端状態における球面収差を適切に補正することができ、良好な光学性能が得られる。なお、条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差が悪化するとともに、第３レンズ群Ｇ３より物体側のレンズ群が大型化してしまう。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小さくなり、広角端状態における非点収差が悪化するとともに、適切な射出瞳位置が保てなくなる。
【００２５】
なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を２．８に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を２．５に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を４．５に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を４．０に設定することが好ましい。
【００２６】
上記条件式（２）は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４を規定したものである。この条件式（２）を満足することで、広角端状態における倍率色収差や歪曲収差を適切に補正することができ、良好な光学性能が得られる。なお、条件式（２）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差や軸上色収差が悪化し、また第４レンズ群Ｇ４が大型化してしまう。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が小さくなり、広角端状態における倍率色収差や歪曲収差が悪化してしまう。
【００２７】
なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を３．５に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を７．５に設定することが好ましい。
【００２８】
なお、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、広角端状態におけるズームレンズ全系の合成焦点距離をｆｗとしたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。
【００２９】
１．８＜ｆ２／ｆｗ＜３．５  …（３）
【００３０】
上記条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２を規定したものである。この条件式（３）を満足することで、球面収差や変倍による収差変動が抑えられ、良好な光学性能およびレンズ系の小型化が達成される。なお、条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が大きくなり、望遠端状態での球面収差や変倍による非点収差の変動が悪化してしまう。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小さくなり、変倍に要する第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなり、レンズ全長や鏡筒構造が大型化してしまう。
【００３１】
なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を２．０に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式（３）の上限値を３．０に設定することが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ１枚で構成されていることが好ましい。この構成により、鏡筒構造が簡素化され、小型化が図れる。
【００３３】
また、本実施形態においては、第４レンズ群Ｇ４は、負レンズ１枚で構成されていることが好ましい。この構成により、収納時の所謂沈胴状態での厚さを薄くすることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、像側へ移動することが好ましい。この構成により、望遠端状態において第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が狭まることで、倍率色収差や球面収差の悪化を防ぐことができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３を移動させて、無限遠合焦状態から有限距離物体への合焦を行うことが好ましい。この構成より、合焦時における移動量が小さく、また合焦時の収差変動も小さくすることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式（４）の条件を満足することが好ましい。
【００３７】
０．８＜（−ｆ１）／ｆ２＜１．３…（４）
【００３８】
上記条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との関係を規定したものである。この条件式（４）を満足することで、良好な光学性能を保ちながら、レンズ系の小型化が達成される。なお、条件式（４）の下限値を下回ると、変倍に必要な移動量が大きくなり、レンズ全長が大きくなってしまう。また、変倍による球面収差やコマ収差の変動が大きくなってしまう。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、望遠端状態におけるレンズ全長が大きくなるとともに、非点収差が悪化してしまう。
【００３９】
なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．９に設定することが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を１．２に設定することが好ましい。
【００４０】
また、本実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１は、非球面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を良好に補正することができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２は、非球面を有することが好ましい。この構成により、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、第３レンズ群Ｇ３は、非球面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非点収差を良好に補正することができる。
【００４３】
図７及び図８に、上記構成のズームレンズを撮影レンズＺＬとして備えたデジタルスチルカメラ１（光学機器）の構成を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源ボタンを押されると不図示のシャッタが開放され、撮影レンズＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、フィルム、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げる。すると、被写体像は撮像素子Ｃで撮影され、不図示のメモリーに記録保存される。
【００４４】
このカメラ１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４、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
【実施例】
【００４５】
以下、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。［全体諸元］において、ｆは本ズームレンズの焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角（最大入射角。単位は度［°］）を示す。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、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を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。また、レンズ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。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。［可変間隔データ］において、ｆは本ズームレンズの焦点距離を、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面の可変の面間隔を、Ｂｆはバックフォーカスを、ＴＬはレンズ全長を示す。［各群焦点距離データ］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式対応値］において、上記の条件式（１）〜（４）に対応する値を示す。
【００４６】
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、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に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅnは、×１０nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
【００４７】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10  …（ａ）
【００４８】
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、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、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。
【００４９】
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００５０】
（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。図１は、第１実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示している。図１に示すように、第１実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを有する。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを有する。なお、負レンズＬ１１の像側の面が非球面である。
【００５２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凸面の正レンズＬ２２と像側に凹面を向けた両凹面の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、両凸面の正レンズＬ２４とを有する。なお、正メニスカスレンズＬ２１の両面が非球面である。
【００５３】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸面の正レンズＬ３１を有する。なお、正レンズＬ３１の物体側の面が非球面である。
【００５４】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１を有する。
【００５５】
さらに、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の物体側に開口絞りＳを、像面Ｉの物体側に赤外域の波長をカットするフィルターＦＬをそれぞれ配置している。
【００５６】
このような構成である本実施例に係るズームレンズでは、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との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群が物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側へ移動する。このとき、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して固定される。
【００５７】
以下の表１に第１実施例に係るズームレンズの各諸元の値を掲げる。なお、表１における面番号１〜１８は、図１に示す面１〜１８に対応している。
【００５８】
（表１）
［全体諸元］
広角端状態    中間焦点距離状態    望遠端状態
ｆ              6.18      〜    12.00      〜    20.80
ＦＮＯ          2.76      〜    3.79      〜      5.88
ω              39.9      〜    22.6      〜      11.5
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          ｎｄ        νｄ
1      44.9756      1.5000      1.801387      45.45
＊2      6.9025      3.7000
3      11.3383      1.8000      1.922860      18.90
4      16.1942      (D4)
5      0.0000      0.4500      (開口絞り)
＊6      8.0361      1.8000      1.589129      61.25
＊7      20.1690      0.4000
8      7.8861      1.7000      1.729157      54.68
9      -19.2601      0.7000      1.720467      34.71
10      5.8826      1.0000
11      133.7982      1.5000      1.497820      82.52
12      -12.3827      (D12)
＊13      22.2872      2.4000      1.497820      82.52
14      -16.2104      (D14)
15      -14.2000      0.9000      1.754999      52.32
16      -52.5096      0.5000
17      0.0000      1.5000      1.516330      64.14
18      0.0000      (Bf)
［非球面データ］
第２面
κ＝0.3743,Ｃ4＝2.60060E-05,Ｃ6＝3.89930E-07,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第６面
κ＝1.1348,Ｃ4＝1.56200E-04,Ｃ6＝-7.37090E-07,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第７面
κ＝10.0000,Ｃ4＝4.03610E-04,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第１３面
κ＝-21.5269,Ｃ4＝1.33980E-04,Ｃ6＝-1.54180E-06,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態      中間焦点距離状態      望遠端状態
f        6.16              12.00              20.80
D4      19.7089            7.5752            2.0009
D12      5.4762            13.5448            23.9941
D14      3.3578            2.5443            1.5082
Bf      0.9705              0.9705            0.9705
TL      49.3635            44.4848            48.3238
［各群焦点距離データ］
群番号      群初面    群焦点距離
Ｇ１        １        -15.8431
Ｇ２        ６        14.3072
Ｇ３        13        19.2502
Ｇ４        15        -26.0426
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ３／ｆｗ＝3.11
条件式（２）  （−ｆ４）／ｆｗ＝4.21
条件式（３）  ｆ２／ｆｗ＝2.31
条件式（４）  （−ｆ１）／ｆ２＝1.11
【００５９】
表１に示す諸元の表から、第１実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（４）を全て満たすことが分かる。
【００６０】
図２は、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（f=6.18）における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態（f=12.0）における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態（f=20.8）における諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高（単位：ｍｍ）を示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００６１】
各収差図から明らかなように、第１実施例では、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、優れた結像性能を有することが分かる。
【００６２】
（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。図３は、第２実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示している。図３に示すように、第２実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを有する。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを有する。なお、負レンズＬ１１の像側の面が非球面である。
【００６４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凸面の正レンズＬ２２と像側に凹面を向けた両凹面の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とを有する。なお、正メニスカスレンズＬ２１の両面が非球面である。
【００６５】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸面の正レンズＬ３１を有する。なお、正レンズＬ３１の物体側の面が非球面である。
【００６６】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１を有する。
【００６７】
さらに、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の物体側に開口絞りＳを、像面Ｉの物体側に赤外域の波長をカットするフィルターＦＬをそれぞれ配置している。
【００６８】
このような構成である本実施例に係るズームレンズでは、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との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群が物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側へ移動する。このとき、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して固定される。
【００６９】
以下の表２に第２実施例に係るズームレンズの各諸元の値を掲げる。なお、表２における面番号１〜１８は、図３に示す面１〜１８に対応している。
【００７０】
（表２）
［全体諸元］
広角端状態    中間焦点距離状態    望遠端状態
ｆ              6.26      〜    12.00      〜    23.80
ＦＮＯ          2.85      〜    3.93      〜      6.09
ω              39.8      〜    22.3      〜      11.5
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          ｎｄ        νｄ
1      90.0000      1.5000      1.801387      45.45
＊2      6.8960      3.2000
3      12.1002      2.0000      1.808095      22.76
4      24.8949      (D4)
5      0.0000      0.4500      (開口絞り)
＊6      6.8658      1.8000      1.589129      61.25
＊7      99.8907      0.2500
8      11.2762      1.7000      1.729157      54.68
9      -26.6839      0.7000      1.720467      34.71
10      5.4874      0.8000
11      -64.4493      1.7000      1.497820      82.52
12      -12.0132      (D12)
＊13      30.5625      2.4000      1.497820      82.52
14      -15.5133      (D14)
15      -14.5000      0.9000      1.762001      40.10
16      -31.6441      0.5000
17      0.0000      1.5000      1.516330      64.14
18      0.0000      (Bf)
［非球面データ］
第２面
κ＝0.5249,Ｃ4＝-8.94010E-05,Ｃ6＝4.03040E-07,Ｃ8=-2.62060E-08,Ｃ10=8.58000E-12
第６面
κ＝0.7496,Ｃ4＝-4.67970E-05,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第７面
κ＝20.0000,Ｃ4＝2.37650E-04,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第１３面
κ＝1.0000,Ｃ4＝-4.13120E-05,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態      中間焦点距離状態      望遠端状態
f        6.26              12.00              23.80
D4      20.9958            8.7977            1.9551
D12      4.5103            12.9614            27.4715
D14      4.2960            3.4351            2.1307
Bf      0.8826              0.8826            0.8826
TL      50.0849            45.4770            51.8401
［各群焦点距離データ］
群番号      群初面    群焦点距離
Ｇ１        １        -16.3105
Ｇ２        ６        14.9043
Ｇ３        13        21.0344
Ｇ４        15        -35.9388
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ３／ｆｗ＝3.35
条件式（２）  （−ｆ４）／ｆｗ＝5.74
条件式（３）  ｆ２／ｆｗ＝2.38
条件式（４）  （−ｆ１）／ｆ２＝1.09
【００７１】
表２に示す諸元の表から、第２実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（４）を全て満たすことが分かる。
【００７２】
図４は、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（f=6.26）における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態（f=12.0）における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態（f=23.8）における諸収差図である。各収差図から明らかなように、第２実施例では、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、優れた結像性能を有することが分かる。
【００７３】
（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。図５は、第３実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示している。図５に示すように、第３実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４とを有する。
【００７４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とを有する。なお、負レンズＬ１１の像側の面が非球面である。
【００７５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、両凸面の正レンズＬ２２と像側に凹面を向けた両凹面の負レンズＬ２３とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とを有する。なお、正メニスカスレンズＬ２１の両面が非球面である。
【００７６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸面の正レンズＬ３１を有する。なお、正レンズＬ３１の物体側の面が非球面である。
【００７７】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１を有する。
【００７８】
さらに、本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２の物体側に開口絞りＳを、像面Ｉの物体側に赤外域の波長をカットするフィルターＦＬをそれぞれ配置している。
【００７９】
このような構成である本実施例に係るズームレンズでは、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との空気間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１が像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群が物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側へ移動する。このとき、第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して固定される。
【００８０】
以下の表３に第３実施例に係るズームレンズの各諸元の値を掲げる。なお、表３における面番号１〜１８は、図５に示す面１〜１８に対応している。
【００８１】
（表３）
［全体諸元］
広角端状態    中間焦点距離状態    望遠端状態
ｆ              6.18      〜    12.00      〜    23.00
ＦＮＯ          2.92      〜    4.00      〜      6.02
ω              39.8      〜    22.0      〜      11.6
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          ｎｄ        νｄ
1      56.0124      1.5000      1.801387      45.45
＊2      6.4909      2.8000
3      10.5547      2.5000      1.808095      22.76
4      19.7442      (D4)
5      0.0000      0.1500      (開口絞り)
＊6      8.6185      1.8000      1.589129      61.25
＊7      112.8141      0.4000
8      10.5967      1.7000      1.729157      54.68
9      -16.5521      0.7000      1.720467      34.71
10      6.7330      1.0000
11      -20.5606      1.5000      1.497820      82.52
12      -8.4651      (D12)
＊13      25.3947      2.4000      1.497820      82.52
14      -14.0125      (D14)
15      -14.2000      0.9000      1.772499      49.60
16      -52.5096      0.5000
17        0.0000      1.5000      1.516330      64.14
18        0.0000      (Bf)
［非球面データ］
第２面
κ=0.5520,Ｃ4=-4.90720E-05,Ｃ6=-9.31820E-07,Ｃ8=-1.49130E-08,Ｃ10=-5.60420E-10
第６面
κ＝1.0851,Ｃ4＝1.30650E-04,Ｃ6＝-3.313420-06,Ｃ8=1.40210E-07,Ｃ10=-2.41600E-09
第７面
κ＝10.0000,Ｃ4＝5.14360E-04,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
第１３面
κ＝1.2777,Ｃ4＝-1.06780E-04,Ｃ6＝0.00000E+00,Ｃ8=0.00000E+00,Ｃ10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態      中間焦点距離状態      望遠端状態
f        6.18              12.00              23.00
D4      20.0065            7.8773            1.6040
D12      5.4771            13.5495            26.2636
D14      3.3577            2.5362            1.1699
Bf      1.0338              1.0338            1.0338
TL      49.2253            44.3469            49.4213
［各群焦点距離データ］
群番号      群初面    群焦点距離
Ｇ１        １        -16.0675
Ｇ２        ６        14.3308
Ｇ３        13        18.5136
Ｇ４        15        -25.4560
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ３／ｆｗ＝2.99
条件式（２）  （−ｆ４）／ｆｗ＝4.12
条件式（３）  ｆ２／ｆｗ＝2.32
条件式（４）  （−ｆ１）／ｆ２＝1.12
【００８２】
表３に示す諸元の表から、第３実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（４）を全て満たすことが分かる。
【００８３】
図６は、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（f=6.18）における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態（f=12.0）における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態（f=23.0）における諸収差図である。各収差図から明らかなように、第３実施例では、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、優れた結像性能を有することが分かる。
【００８４】
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【００８５】
上記実施例では、ズームレンズとして４群構成のものを示したが、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。
【００８６】
また、単独又は複数のレンズ群、又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。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【００８７】
また、レンズ群又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振動させるか、あるいは撮像面を光軸に垂直な方向に振動させて、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。なお、移動としては、光軸上のある点を回転中心とした回転移動（揺動）でもよい。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【００８８】
また、レンズ面は、球面又は平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及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。一方、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。
【００８９】
また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の中または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、レンズ枠でその役割を代用してもよい。
【００９０】
また、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。
【００９１】
なお、本実施形態のズームレンズは、変倍比が２．５〜５．０程度であり、より好ましくは３．０〜４．５程度である。
【００９２】
また、本実施形態のズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１が、正のレンズ成分を１つと、負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
【００９３】
また、本実施形態のズームレンズは、第２レンズ群Ｇ２が、少なくとも正のレンズを２つと、負のレンズを１つ有するのが好ましい。
【００９４】
また、本実施形態のズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３が、正のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。
【００９５】
また、本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４が、負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。
【００９６】
なお、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。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１実施例に係るズームレンズの構成及びズーム軌跡を示す図である。
【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）は広角端状態における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。
【図３】第２実施例に係るズームレンズの構成及びズーム軌跡を示す図である。
【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）は広角端状態における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。
【図５】第３実施例に係るズームレンズの構成及びズーム軌跡を示す図である。
【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）は広角端状態における諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。
【図７】本実施形態に係るズームレンズを有するデジタルスチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図８】図７（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
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      絞り
Ｉ      像面
１      デジタルスチルカメラ（光学機器）
【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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