(57)【要約】 【課題】本発明は、第１レンズ群と像面の間隔が変化しないコンパクトなズーム光学系でありながら、色収差と球面収差と非点収差とコマ収差の補正が良好に行われたズーム光学系及びそれを備えた撮像装置を提供すること。 【解決手段】物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、及び第４レンズ群Ｇ４より成り、像面に対して第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の間隔は固定で、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することにより変倍を行うズーム光学系において、第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズをそれぞれ少なくとも１枚含む３枚以上のレンズより成り、最も像面側に位置するレンズが像面側に凹面を有するメニスカスレンズである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、及び第４レンズ群より成り、像面に対して前記第１レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は固定で、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することにより変倍を行うズーム光学系において、
前記第３レンズ群は、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズをそれぞれ少なくとも１枚含む３枚以上のレンズより成り、最も像面側に位置するレンズが像面側に凹面を有するメニスカスレンズであることを特徴とするズーム光学系。
【請求項２】
前記第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。
−１．０＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５５                   ・・・（１）
ここで、ＨＦ３ｇは前記第３レンズ群の前側主点位置、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【請求項３】
以下の条件式（１-１）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズーム光学系。
−０．８＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５７                   ・・・（１-１）
【請求項４】
前記第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のズーム光学系。
０．７２＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．５０                  ・・・（２）
ここで、ＳＤ３ｇは前記第３レンズ群の面間隔の和、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【請求項５】
以下の条件式（２−１）を満足することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のズーム光学系。
０．７３＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．４０                  ・・・（２−１）
【請求項６】
以下の条件式（３）及び（４）を満足することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のズーム光学系。
１．４０＜ｎｄｅｏ＜１．７４                         ・・・（３）
１５．０＜ｖｄｅｏ＜３５．０                         ・・・（４）
ここで、ｎｄｅｏは前記第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）の屈折率、
ｖｄｅｏは前記第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）のアッベ数である。
【請求項７】
以下の条件式（３-１）及び（４−１）を満足することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載のズーム光学系。
１．４７＜ｎｄｅｏ＜１．６７                         ・・・（３-１）
１６．０＜ｖｄｅｏ＜３１．０                         ・・・（４-１）
【請求項８】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のズーム光学系。
１．４０＜ｎｄ＜１．７２６                           ・・・（５）
ここで、ｎｄは、前記第２レンズ群以降の各レンズ（ただし、前記第３レンズ群における最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）を除く）の屈折率である。
【請求項９】
以下の条件式（５-１）を満足することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のズーム光学系。
１．４７＜ｎｄ＜１．６７                             ・・・（５-１）
【請求項１０】
前記第４レンズ群において、最も物体側の面は、有効範囲内の周辺部において物体側に凸面を有することで周辺部の正パワーが強くなることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載のズーム光学系。
【請求項１１】
以下の条件式（６）及び（７）を満足することを特徴とする請求項１０に記載のズーム光学系。
０．１＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜３．０                         ・・・（６）
−３．０＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜３．０                     ・・・（７）
ここで、Ｒ４ｇｌは前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｆ３ｇは前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【請求項１２】
以下の条件式（６-１）及び（７-１）を満足することを特徴とする請求項１０または１１に記載のズーム光学系。
０．４＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜１．５                        ・・・（６-１）
−１．５＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜１．５                    ・・・（７-１）
【請求項１３】
前記第４レンズ群は、１枚のレンズより成ることを特徴とする請求項１０から１２の何れかに記載のズーム光学系。
【請求項１４】
前記第４レンズ群は、正のパワーを有することを特徴とする請求項１０から１３の何れかに記載のズーム光学系。
【請求項１５】
請求項１から１５の何れかに記載の前記ズーム光学系において、移動レンズ群である第２レンズ群と第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することによりフォーカシングを行うことを特徴とする請求項１から１４の何れかに記載のズーム光学系。
【請求項１６】
請求項１から１５の何れかに記載の前記ズーム光学系と、撮像素子と、を備えた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、ズーム光学系およびそれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）のような固体撮像素子を備えたデジタルカメラが主流となっている。それらのデジタルカメラには、業務用高機能タイプのものからコンパクトな普及タイプのものまで様々な種類のものがある。
【０００３】
そして、それらのうち、コンパクトな普及タイプのデジタルカメラは、手軽に撮影を楽しみたいというユーザーの要望もあって、小型化が進んだ結果、服やカバンのポケットなどへの収納性が良く、持ち運びに便利なデジタルカメラが登場している。このような小型のデジタルカメラは、収納場所や使用場所を選ばないために、堅牢性や防塵性も重要な要素になってきている。
【０００４】
そのため、そのようなデジタルカメラに採用されるズーム光学系には、より一層の小型化が要求されるとともに、堅牢性や防塵性が要求されるようになってきている。
【０００５】
このような要求を満たすズームレンズとしては、特許文献１や特許文献２に示されたズーム光学系がある。
特許文献１に示されたズーム光学系は、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、及び正のパワーを有する第４レンズ群より成る。そして、各レンズ群はそれぞれ１枚のプラスチックレンズであり、第１レンズ群と第４レンズ群が固定で、第２レンズ群と第３レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行う。
【０００６】
また、特許文献２は、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、正のパワーを有する第４レンズ群より成る。そして、第３レンズ群は、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと、負のパワーを有するレンズから成り、第１レンズ群と第４レンズ群は固定で、第２レンズ群と第３レンズ群はズーミング時に移動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４９３４０６号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示されるものは、各レンズ群をそれぞれ１枚で構成するようにしたので、色収差の補正が十分でない。
【０００９】
また、特許文献２に示されるものは、第３レンズ群が、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと、負のパワーを有するレンズだけで構成されているので、非点収差とコマ収差の補正が十分でない。
【００１０】
本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、色収差と球面収差と非点収差とコマ収差の補正が良好に行われたズーム光学系及びそれを備えた撮像装置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】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明によるズーム光学系は、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、及び第４レンズ群より成り、像面に対して前記第１レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は固定で、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することにより変倍を行うズーム光学系において、前記第３レンズ群は、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズをそれぞれ少なくとも１枚含む３枚以上のレンズより成り、最も像面側に位置するレンズが像面側に凹面を有するメニスカスレンズであることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のズーム光学系においては、前記第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−１．０＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５５                     ・・・（１）
ここで、ＨＦ３ｇは前記第３レンズ群の前側主点位置、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ズーム光学系は、以下の条件式（１−１）を満足することが好ましい。
−０．８＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５7                       ・・・（１-１）
【００１４】
また、本発明のズーム光学系においては、前記第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．７２＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．５０                     ・・・（２）
ここで、ＳＤ３ｇは前記第３レンズ群の面間隔の和、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ズーム光学系は、以下の条件式（２−１）を満足することが好ましい。
０．７３＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．４０                     ・・・（２−１）
【００１６】
また、本発明のズーム光学系においては、以下の条件式（３）及び（４）を満足することが好ましい。
１．４０＜ｎｄｅｏ＜１．７４                           ・・・（３）
１５．０＜ｖｄｅｏ＜３５．０                           ・・・（４）
ここで、ｎｄｅｏは前記第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）の屈折率、
ｖｄｅｏは前記第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）のアッベ数である。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ズーム光学系は、以下の条件式（３−１）、（４−１）を満足することが好ましい。
１．４７＜ｎｄｅｏ＜１．６７                           ・・・（３-１）
１６．０＜ｖｄｅｏ＜３１．０                           ・・・（４-１）
【００１８】
また、本発明のズーム光学系においては、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．４０＜ｎｄ＜１．７２６                             ・・・（５）
ここで、ｎｄは、前記第２レンズ群以降の各レンズ（ただし、前記第３レンズ群における最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）を除く）の屈折率である。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ズーム光学系は、以下の条件式（５−１）を満足することが好ましい。
１．４７＜ｎｄ＜１．６７                               ・・・（５-１）
【００２０】
また、本発明のズーム光学系においては、前記第４レンズ群において、最も物体側の面は、有効範囲内の周辺部において物体側に凸面を有することで周辺部の正パワーが強くなることが好ましい。
【００２１】
また、本発明のズーム光学系においては、以下の条件式（６）及び（７）を満足することが好ましい。
０．１＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜３．０                           ・・・（６）
−３．０＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜３．０                       ・・・（７）
ここで、Ｒ４ｇｌは前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｆ３ｇは前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記ズーム光学系は、以下の条件式（６−１）、（７−１）を満足することが好ましい。
０．４＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜１．５                           ・・・（６-１）
−１．５＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜１．５                       ・・・（７-１）
【００２３】
また、本発明のズーム光学系においては、前記第４レンズ群は、１枚のレンズより成ることが好ましい。
【００２４】
また、本発明のズーム光学系においては、前記第４レンズ群は、正のパワーを有することが好ましい。
【００２５】
また、本発明のズーム光学系においては、移動レンズ群である第２レンズ群と第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することによりフォーカシングを行うことが好ましい。
【００２６】
また、本発明のズーム光学系を備えた撮像装置は、本発明の前記ズーム光学系と、電子撮像素子と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のズーム光学系によれば、第１レンズ群と像面の間隔が変化しないコンパクトなズーム光学系でありながら、色収差と球面収差と非点収差とコマ収差の補正が良好に行われたズーム光学系及びそれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るズーム光学系の実施例１のレンズ断面図である。
【図２】実施例１の無限遠の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図３】実施例１の至近の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図４】実施例１のコマ収差図（像高７割）であり、（ａ）は無限遠、（ｂ）は至近における状態を示している。
【図５】本発明に係るズーム光学系の実施例２のレンズ断面図である。
【図６】実施例２の無限遠の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図７】実施例２の至近の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図８】実施例２のコマ収差図（像高７割）であり、（ａ）は無限遠、（ｂ）は至近における状態を示している。
【図９】本発明に係るズーム光学系の実施例３のレンズ断面図である。
【図１０】実施例３の無限遠の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１１】実施例３の至近の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１２】実施例３のコマ収差図（像高７割）であり、（ａ）は無限遠、（ｂ）は至近における状態を示している。
【図１３】本発明に係るズーム光学系の実施例４のレンズ断面図である。
【図１４】実施例４の無限遠の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１５】実施例４の至近の収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態を示している。
【図１６】実施例４のコマ収差図（像高７割）であり、（ａ）は無限遠、（ｂ）は至近における状態を示している。
【図１７】本発明のズーム光学系を組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１８】図１７に示すデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。
【図１９】図１８に示すデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施例の説明に先立ち、本実施形態のズーム光学系の作用効果について説明する。
本実施形態のズーム光学系は物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群、正のパワーを有する第２レンズ群、正のパワーを有する第３レンズ群、及び第４レンズ群より成り、像面に対して第１レンズ群と第４レンズ群の間隔は固定で、第２レンズ群と第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することにより変倍を行うズーム光学系において、第３レンズ群は、開口絞りと、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズをそれぞれ少なくとも１枚含む３枚以上のレンズより成り、最も像面側に位置するレンズが像面側に凹面を有するメニスカスレンズである。
【００３０】
本実施形態のズーム光学系は、変倍時に、第１レンズ群と第４レンズ群の位置を像面に対して固定している。このようにすることで、をカメラ本体に対して、ズーム光学系の密閉性を向上させることが容易となる。その結果、防塵に優れるとともに、十分な堅牢性を有するズーム光学系およびそれを備えた撮像装置が得られる。
【００３１】
また、最も移動量の大きい第３レンズ群に少なくとも１枚ずつ正レンズと負レンズを有することで、色収差を良好に補正することができる。また、第３レンズ群に開口絞りを有することで、第３レンズ群を構成するレンズの有効径を開口絞りの有効径と同程度にすることができる。さらに、第３レンズ群の最も像面側に凹面を有するメニスカスレンズを有することで、非点収差とコマ収差を良好に補正することができる。
【００３２】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、以下の条件式（１）を満足することがよい。
−１．０＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５５                    ・・・（１）    ここで、ＨＦ３ｇは第３レンズ群の前側主点位置、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００３３】
条件式（１）は、第３レンズ群の前側主点位置が第３レンズ群の最も物体側の面頂よりも物体側に位置していることを示している。条件式（１）を満たすと、各変倍状態において、少ない移動スペースのなかで、物理的に干渉せず効率的に変倍を行うことができる。
【００３４】
条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群の前側主点位置が物体側により過ぎるため、広角端において第３レンズ群の位置が像面に近くなり第４レンズ群と干渉してしまう。
条件式（１）の上限値を超えると、前記第３レンズ群の前側主点位置が第３レンズ群の面頂に近くなるため、望遠端において第３レンズ群の位置が第２レンズ群と近くなり、効率的な変倍を行うことができない。
【００３５】
なお、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（１−１）を満足すると、より一層好ましい。
−０．８＜ＨＦ３ｇ/ｆｗ＜−０．５7                   ・・・（１-１）
【００３６】
条件式（１−１）を満たすと、第３レンズ群の前側主点位置が第３レンズ群の最も物体側の面頂よりもさらに物体側に位置することを示しているため、物理的に干渉せず効率的に変倍を行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、第３レンズ群は、開口絞りと３枚のレンズから成り、物体側から、開口絞り、正のパワーを有するレンズ、負のパワーを有するレンズ、像面側に凹面を有するメニスカスレンズの順に配置され、以下の条件式（２）を満足することがよい。
０．７３＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．５０                        ・・・（２）
ここで、ＳＤ３ｇは第３レンズ群の面間隔の和、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００３８】
条件式（２）は、第３レンズ群の面間隔の総和を示している。条件式（２）を満たすと、第３レンズ群の最も物体側の凸面と最も像側の凹面の間隔を適切に配置できる。その結果、凸面において球面収差を、凹面において非点収差とコマ収差を各変倍状態で良好に補正することができる。
【００３９】
条件式（２）の下限値を下回ると、物体側の凸面に対して凹面が近くなり過ぎるため、非点収差が補正不足となる。
条件式（２）の上限値を超えると、物体側の凸面に対して凹面が遠くなり過ぎるため、コマ収差が補正不足となる。
【００４０】
なお、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（２−１）を満足すると、より一層好ましい。
０．７３＜ＳＤ３ｇ／ｆｗ＜１．４０                        ・・・（２−１）
【００４１】
条件式（２−１）を満たすと、第３レンズ群の最も物体側の凸面と最も像側の凹面の間隔をより適切に配置できる為、諸収差を良好に補正することができる。
【００４２】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、以下の条件式（３）及び（４）を満足することがよい。
１．４０＜ｎｄｅｏ＜１．７４                              ・・・（３）
１５．０＜ｖｄｅｏ＜３５．０                              ・・・（４）
ここで、ｎｄｅｏは第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）の屈折率、
ｖｄｅｏは第３レンズ群において最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）のアッベ数である。
【００４３】
条件式（３）は、第３レンズ群の最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）の屈折率を示している。
一般的にコンパクトなズーム光学系を達成しようとした場合、各レンズ群のパワーを強くすることが有効である。近軸量の観点から、パワーを強くする方法としては、各レンズの屈折率を高くするか、レンズの曲率半径を小さくする方法がある。収差補正の観点から、軸上と軸外の諸収差を良好に補正するためには、形状の自由度が必要である。面形状の自由度を高く、言い換えると径方向の変化量を大きくすることで、屈折による効果と、軸上と軸外の光線入射位置の差による効果が得られる。さらにレンズ製造の観点からは、屈折率を高くすると中肉厚、フチ肉厚などの加工条件が厳しくなってしまう。これらを鑑みると、屈折率を低くすることで、形状自由度が高くなり、所望のパワーを達成した上で軸上と軸外の収差を良好に補正できる。
【００４４】
条件式（３）の下限値を下回ると、実在する硝材が無いため所望の光学系を達成できない。
条件式（３）の上限値を超えると、形状自由度が低くなり、軸上と軸外の収差補正能力が低下してしまう。
【００４５】
条件式（４）は、第３レンズ群の最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）のアッベ数を示している。
条件式（４）の下限値を下回ると、アッベ数が小さくなり過ぎるため１次の色収差（軸上色収差）が補正過剰となる。
条件式（４）の上限値を超えると、アッベ数が大きくなり過ぎるため１次の色収差（軸上色収差）が補正不足となる。
【００４６】
なお、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（３−１）、（４−１）を満足すると、より一層好ましい。
１．４７＜ｎｄｅｏ＜１．６７                             ・・・（３-１）
１６．０＜ｖｄｅｏ＜３１．０                             ・・・（４-１）
【００４７】
条件式（３−１）を満たすと、より形状自由度が高くなり、所望のパワーを達成した上で軸上と軸外の収差を良好に補正できる。
【００４８】
条件式（４−１）を満たすと、より色収差を良好に補正することができる。
【００４９】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、以下の条件式（５）を満足することがよい。
１．４０＜ｎｄ＜１．７２６                                 ・・・（５）
ここで、ｎｄは、第２レンズ群以降の各レンズ（ただし、第３レンズ群における最も負のパワーが強いレンズ（ｅｏ）を除く）の屈折率である。
【００５０】
条件式（５）は、第２レンズ群以降の各レンズの屈折率を示している。ただし、第３レンズ群の最も負のパワーが強いレンズ（eo）は除いている。
【００５１】
条件式（５）の下限値を下回ると、実在する硝材が無いため所望の光学系を達成できない。
条件式（５）の上限値を超えると、形状の自由度が低くなり、軸上と軸外の収差補正能力が低下してしまう。
【００５２】
なお、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（５−１）を満足すると、より一層好ましい。
１．４７＜ｎｄ＜１．６７                                  ・・・（５-１）
【００５３】
条件式（５−１）を満たすと、より形状自由度が高くなり、所望のパワーを達成した上で軸上と軸外の収差を良好に補正できる。
【００５４】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、第４レンズ群において、最も物体側の面は、有効範囲内の周辺部において物体側に凸面を有することで周辺部の正パワーが強くなることがよい。
【００５５】
周辺部において物体側に凸面を有し、周辺部の正パワーが強くなることで、軸外光線の電子撮像素子に入射する入射角が大きくなり過ぎることを抑えることができる。また、歪曲収差と高次の非点収差を良好に補正することができる。
【００５６】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、以下の条件式（６）及び（７）を満足することがよい。
０．１＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜３．０                              ・・・（６）
−３．０＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜３．０                          ・・・（７）
ここで、Ｒ４ｇｌは第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｆ３ｇは第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗは広角端での全系での焦点距離である。
【００５７】
条件式（６）は、第３レンズ群のパワーが正であることを示している。条件式（７）は、最も物体側の面の曲率半径（R4gl）の軸上曲率半径の大きさを示している。条件式（６）と条件式（７）を満たすことで、周辺部において物体側に凸面を持つ形状と連続的な形状を保つことができる。
【００５８】
条件式（６）の下限値を下回ると、主な変倍群のパワーが不足するためコンパクトなズーム光学系を達成できなくなる。
条件式（６）の上限値を超えると、主な変倍群の正パワーが過剰となるため像面湾曲が補正不足となる。
【００５９】
条件式（７）の下限値を下回ると、最も物体側の面の曲率半径（R4gl）の凹面曲率半径が小さくなり過ぎるため、周辺部で物体側に凸面を持つ形状と連続的な形状を保つことができなくなる。
条件式（７）の上限値を超えると、最も物体側の面の曲率半径（R4gl）の凸面曲率半径が大きくなり過ぎるため、周辺部で物体側に凸面を持つ形状と連続的な形状を保つことができなくなる。
【００６０】
なお、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式（６−１）、（７−１）を満足すると、より一層好ましい。
０．４＜ｆｗ／ｆ３ｇ＜１．５                           ・・・（６-１）
−１．５＜ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ＜１．５                       ・・・（７-１）
【００６１】
条件式（６−１）、（７−１）を満たすと、周辺部において物体側に凸面を持つ形状と連続的な形状を保つことができる。
【００６２】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、第４レンズ群は、１枚のレンズより成ることがよい。また、第４レンズ群は、正のパワーを有することがよい。
【００６３】
第４レンズ群を１枚で構成することで、コンパクトなズーム光学系を達成できる。
【００６４】
また、本実施形態のズーム光学系は、好ましくは、移動レンズ群である第２レンズ群と第３レンズ群が各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動することによりフォーカシングを行うことがよい。
【００６５】
全長固定のズーム光学系において、一般的に全長を短縮した場合、全長に対する空気間隔の総和の割合は減少するため、変倍を行う場合、主な変倍レンズ群のパワーを強くし、各移動レンズ群の移動量を少なくする必要がある。フォーカシングを行う場合も同様で、フォーカス群のパワーを強くし、物点位置が近づいた場合のフォーカス群の移動量を少なくする必要がある。しかし、フォーカス群のパワーを強くするとフォーカス時の収差変動（球面、像面湾曲）が大きくなり、所望の光学性能が得られない。
そこで、第２レンズ群と第３レンズ群が光軸上を移動することにより、フォーカシングを行うようにする。その際、各レンズ群との間隔を変えるように光軸上を移動させる。このようなフォーカシングを行うことで収差変動を抑え、所望の光学性能を得ることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態のズーム光学系を備えた撮像装置は、本実施形態のズーム光学系と、電子撮像素子と、を有したものである。
【００６７】
本実施形態のズーム光学系は全て、イメージャサイズ１／３．２インチ、像高２．９ｍｍ、撮像素子の画素ピッチは１．４μｍを想定している。しかしながら、イメージャサイズ、像高、画素ピッチはこれに限定されるわけではない。例えば画素ピッチは、２．００μｍ、１．７５μｍであってもよい。また、望遠端における開口絞り径は、広角端における開口絞りに比べ大きい。これにより、望遠端において、回折限界による性能の低下を防ぐことができる。さらに、全長固定で第２レンズ群以降のレンズにプラスチックレンズを用いることができるので、小型軽量の撮像装置を実現できる。
【実施例】
【００６８】
以下、本実施形態のズーム光学系を用いた実施例１、実施例２、実施例３及び実施例４について説明する。
実施例１のズーム光学系の断面図を図１に、実施例２のズーム光学系の断面図を図５に、実施例３のズーム光学系の断面図を図９に、実施例４のズーム光学系の断面図を図１３に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
また、実施例１のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図２に、至近物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図３に、コマ収差（像高７割）を図４に示す。実施例２のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図６に、至近物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図７に、コマ収差（像高７割）を図８に示す。実施例３のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図１０に、至近物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図１１に、コマ収差（像高７割）を図１２に示す。実施例４のズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図１４に、至近物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を図１５に、コマ収差（像高７割）を図１６に示す。各図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示している。
【００６９】
実施例１
図１を用いて本実施例のズーム光学系の光学構成を説明する。本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【００７０】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１のみにより構成されている。
【００７１】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２のみにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２では、正メニスカスレンズＬ２により広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時のコマ収差の補正を行っている。
【００７２】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。そして、開口絞りＳは開口径が図１の（ａ）と（ｃ）に示されるように、望遠端時に比べ、広角端時に小さくなるようになっている。第３レンズ群Ｇ３では、両凸レンズＬ３１により、広角時の球面収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。また、負メニスカスレンズＬ３３により、広角時の球面収差と非点収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差と非点収差とコマ収差の補正を行っている。
【００７３】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４のみにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４では、両凸レンズＬ４により、広角時の非点収差の補正と、望遠時の非点収差の補正を行っている。
【００７４】
なお、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４における全てのレンズは非球面レンズである。
【００７５】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は移動しない。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は広くなるように、光軸Ｌｃ上を移動する。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を移動させることにより、フォーカシングを行う。このとき、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、各レンズ群との間隔を変えるように光軸Ｌｃ上を移動する
【００７６】
また、第１レンズから第６レンズがプラスチックレンズとなっている。
【００７７】
実施例２
図３を用いて本実施例のズーム光学系の光学構成を説明する。本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【００７８】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１のみにより構成されている。
【００７９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２のみにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２では、正メニスカスレンズＬ２により、広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時のコマ収差の補正を行っている。
【００８０】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と、両凹レンズＬ３２と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。開口絞りＳは開口径が図１の（ａ）と（ｃ）に示されるように、望遠端時に比べ、広角端時に小さくなるようになっている。第３レンズ群Ｇ３では、両凸レンズＬ３１により、広角時の球面収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。また、負メニスカスレンズＬ３３により、広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。
【００８１】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４のみにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４では、両凸レンズＬ４により、広角時の非点収差の補正と、望遠時の非点収差の補正を行っている。
【００８２】
なお、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４における全てのレンズは非球面レンズである。
【００８３】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は移動しない。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は広くなるように、光軸Ｌｃ上を移動する。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を移動させることにより、フォーカシングを行う。このとき、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、各レンズ群との間隔を変えるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【００８４】
また、第１レンズがガラスレンズ、第２レンズから第６レンズがプラスチックレンズとなっている。
【００８５】
実施例３
図５を用いて本実施例のズーム光学系の光学構成を説明する。本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【００８６】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１のみにより構成されている。
【００８７】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２のみにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２では、正メニスカスレンズＬ２により、広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時のコマ収差の補正を行っている。
【００８８】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と、両凹レンズＬ３２と、像面側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。開口絞りＳは開口径が図１の（ａ）と（ｃ）に示されるように、望遠端時に比べ、広角端時に小さくなるようになっている。第３レンズ群Ｇ３では、両凸レンズＬ３１により、広角時の球面収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。また、正メニスカスレンズＬ３３により、広角時の球面収差と非点収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差と非点収差とコマ収差の補正を行っている。
【００８９】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４のみにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４では、両凸レンズＬ４により、広角時の非点収差の補正と、望遠時の非点収差の補正を行っている。
【００９０】
なお、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４における全てのレンズは非球面レンズである。
【００９１】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は移動しない。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は広くなるように、光軸Ｌｃ上を移動する。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を移動させることにより、フォーカシングを行う。このとき、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、各レンズ群との間隔を変えるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【００９２】
また、第１レンズから第６レンズがプラスチックレンズとなっている。
【００９３】
実施例４
図７を用いて本実施例のズーム光学系の光学構成を説明する。本実施例のズーム光学系は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４が配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４の像側には、物体側から順にＣＣＤカバーガラスＣＧ、撮像面ＩＭを持つＣＣＤが配置されている。
【００９４】
第１レンズ群Ｇ１は、両凹レンズＬ１のみにより構成されている。
【００９５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２のみにより構成されている。第２レンズ群Ｇ２では、正メニスカスレンズＬ２により、広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時のコマ収差の補正を行っている。
【００９６】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、開口絞りＳと、両凸レンズＬ３１と、両凹レンズＬ３２と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とにより構成されている。開口絞りＳは開口径が図１の（ａ）と（ｃ）に示されるように、望遠端時に比べ、広角端時に小さくなるようになっている。第３レンズ群Ｇ３では、両凸レンズＬ３１により、広角時の球面収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。また、負メニスカスレンズＬ３３により、広角時の非点収差とコマ収差の補正と、望遠時の球面収差とコマ収差の補正を行っている。
【００９７】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４のみにより構成されている。第４レンズ群Ｇ４では、両凸レンズＬ４により、広角時の非点収差の補正と、望遠時の非点収差の補正を行っている。
【００９８】
なお、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４における全てのレンズは非球面レンズである。
【００９９】
また、広角端から望遠端に変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は移動しない。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔は小さくなり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は広くなるように、光軸Ｌｃ上を移動する。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を移動させることにより、フォーカシングを行う。このとき、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、各レンズ群との間隔を変えるように光軸Ｌｃ上を移動する。
【０１００】
また、第１レンズがガラスレンズ、第２レンズから第６レンズがプラスチックレンズとなっている。
【０１０１】
次に、実施例１、実施例２、実施例３及び実施例４のそれぞれについて、ズーム光学系を構成する光学部材の数値データを示す。実施例１が、数値実施例１に対応する。実施例２が、数値実施例２に対応する。実施例３が、数値実施例３に対応する。実施例４が、数値実施例４に対応する。
なお、数値データ及び図面において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔、ｎｄは各レンズのｄ線（587.56nm）での屈折率、νｄは各レンズのｄ線（587.56nm）でのアッベ数、＊（アスタリスク）は非球面を表している。長さの単位はｍｍである。
【０１０２】
また、非球面形状は、光軸方向をｚ、光軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式（Ｉ）で表される。
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）2｝1/2］＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10  …（Ｉ）
また、Ｅは１０のべき乗を表している。なお、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
また、無限遠は物点位置が無限遠の場合で、至近は物点位置が至近である場合を示している。
【０１０３】
数値実施例１
単位          ｍｍ
面データ
面番号              ｒ          ｄ          nd         νｄ       有効半径
物体面              ∞          ∞
1*              -51.6608      0.5500      1.53071      55.67       3.895
2*                3.8768      可変                                 2.966
3*                4.5535      0.7634      1.63493      23.89       2.466
4*                8.1682      可変                                 2.327
5（絞り）         INF         0                                    可変
6*                2.2847      1.2110      1.53071      55.67       1.238
7*               -4.8589      0.2000                               1.264
8*               27.5864      0.5000      1.63493      23.89       1.249
9*                1.9602      0.5251                               1.201
10*               1.9235      0.7100      1.53071      55.67       1.495
11*               1.9019      可変                                 1.605
12*              13.5849      1.5632      1.63493      23.89       1.920
13*             -23.9264      1.2468                               2.216
14                INF         0.4000      1.51633      64.14       2.709
15                INF         0.4000                               2.800
像面              INF         0
非球面データ
第1面
K=5.0000, A4=-2.3689E-03, A6=2.2861E-04, A8=-5.0139E-06
第2面
K=-5.0000, A4=6.3589E-03, A6=-6.4385E-04, A8=6.1392E-05
第3面
K=-4.9918, A4=2.9145E-03, A6=-7.0503E-04, A8=8.6567E-05
第4面
K=-1.0842, A4=-3.5713E-03, A6=-4.8702E-05, A8=6.4636E-05
第6面
K=-1.3118, A4=5.4455E-03, A6=3.1142E-03, A8=-8.9807E-04
第7面
K=-4.1456, A4=2.8343E-02, A6=-1.0009E-02, A8=6.3388E-04
第8面
K=0., A4=2.5553E-02, A6=  , A8=-8.5747E-03
第9面
K=-3.8315, A4=3.2106E-02, A6=7.1673E-03, A8=7.0864E-04
第10面
K=-3.7554, A4=-1.6713E-02, A6=-5.6496E-03, A8=3.2829E-03
第11面
K=-1.1218, A4=-4.6813E-02, A6=2.8608E-03, A8=8.2444E-04
第12面
K=0.7555, A4=-3.5888E-03, A6=7.7270E-04, A8=-1.4117E-05
第13面
K=-5.0000, A4=-5.3330E-03, A6=7.1434E-04, A8=2.8583E-05
各種データ
ズーム比       2.86
無限遠                              至近
広角       中間        望遠        広角       中間        望遠
焦点距離       4.1560     6.6926     11.8930
Ｆナンバー     3.2000     4.3955      5.2000
２ω（°）               76.8314     47.3319     26.6136 
像高           2.9000     2.9000      2.9000
BF             1.9106     1.9106      1.9106      1.9106      1.9106     1.9106レンズ全長    15.8638    15.8638     15.8638     15.8638     15.8638    15.8638
物点距離       INF        INF         INF         100.00      500.00     800.00
ｄ２           3.20167    0.70340     0.32689     2.87472     0.77396    0.40131
ｄ４           3.81998    3.97973     0.90921     3.67470     3.82390    0.78692
ｄ11           0.90833    3.24735     6.69438     1.38106     3.33261    6.74225
５面有効半径   1.07986    1.07986     1.29223 
入射瞳位置     4.3270      3.9117      1.8554 
射出瞳位置    -4.2704     -9.0113                -23.7801 
単レンズデータ
レンズ       始面       焦点距離
1              1        -6.7717
2              3        14.9773
3              6         3.1110
4              8        -3.3488
5             10        30.6882
6             12        13.8717
ズームレンズ群データ
群       始面      焦点距離     レンズ構成長      前側主点位置     後側主点位置
1         1        -6.77173       0.55000           0.33309          -0.02500
2         3        14.97729       0.76341          -0.54362          -0.97516
3         5         6.08549       3.14612          -2.43254          -3.36708
4        12        13.87175       1.56316           0.35195          -0.61988
(倍率：無限遠)
群      始面       広角         中間          望遠
1        1         0            0             0
2        3        2.71205       1.86731       1.78359
3        5       -0.27764      -0.64555      -1.19269
4       12        0.81508       0.81988       0.82560
(倍率：至近)
群     始面       広角          中間          望遠
1       1         0.06323      0.01335       0.00839
2       3         2.38583      1.86270       1.78733
3       5        -0.36035     -0.66133      -1.20836
4      12         0.81359      0.81935       0.82328
【０１０４】
数値実施例２
単位          ｍｍ
面データ
面番号           ｒ           ｄ            nd          νｄ       有効半径
物体面           ∞           ∞
1*            -55.6233       0.5500       1.74320       49.34       3.346
2*              4.3538       可変                                   2.812
3*              4.7889       0.8271       1.63493       23.89       2.493
4*             10.0506       可変                                   2.337
5（絞り）       INF          0                                      可変
6*              2.1627       1.2014       1.53071       55.67       1.258
7*             -4.5237       0.2000                                 1.248
8*            -22.7535       0.5000       1.63493       23.89       1.218
9*              2.6428       0.2018                                 1.161
10*             2.2752       0.8843       1.53071       55.67       1.355
11*             1.8986       可変                                   1.402
12*            43.0787       1.5853       1.63493       23.89       1.923
13*            -8.6832       0.8454                                 2.258
14              INF          0.4000       1.51633       64.14       2.669
15              INF          0.4000                                 2.790
像面            INF          0
非球面データ
第1面
K=-5.0000, A4=-3.5050E-04, A6=-2.9877E-05, A8=1.2697E-06
第2面
K=-2.2356, A4=2.3132E-03, A6=-1.3396E-04, A8=3.2976E-06
第3面
K=-5.0000, A4=3.9494E-03, A6=-7.5246E-04, A8=1.2324E-04
第4面
K=-5.0000, A4=-6.9865E-04, A6=-3.5969E-04, A8=1.3333E-04
第6面
K=-0.9253, A4=7.7157E-03, A6=1.4966E-03, A8=3.6960E-04
第7面
K=-3.8330, A4=3.2496E-02, A6=-7.6552E-03, A8=3.3221E-04
第8面
K=5.0000, A4=5.2474E-02, A6=-1.4640E-02, A8=-1.7927E-03
第9面
K=-1.1017, A4=5.8179E-02, A6=1.0094E-02, A8=-3.1682E-03
第10面
K=-1.1413, A4=-2.8077E-03, A6=7.8721E-03, A8=-7.6138E-04
第11面
K=-3.0502, A4=2.4355E-02, A6=-1.0338E-02, A8=2.0293E-03
第12面
K=-5.0000, A4=-3.0138E-03, A6=8.8735E-04, A8=-2.0557E-05
第13面
K=2.9075, A4=-2.3112E-03, A6=6.1173E-04, A8=3.0823E-05
各種データ
ズーム比        2.85
無限遠                             至近
広角       中間        望遠       広角        中間        望遠
焦点距離       3.7540     6.0422     10.6990
Ｆナンバー     3.2000     4.4451      5.2000
２ω（°）               82.4647     50.6044     29.4677
像高           2.9000     2.9000      2.9000
BF             1.5092     1.5092      1.5092      1.5092      1.5092     1.5092
レンズ全長    15.8638    15.8638     15.8638     15.8638     15.8638    15.8638
物点距離       INF        INF         INF         100.00      500.00     800.00
ｄ２           2.65840    0.72395     0.75945     2.55121     0.81151    0.78981
ｄ４           4.35777    4.06276     0.90750     4.19356     3.97755    0.8952
ｄ11           1.38855    3.61801     6.73777     1.65994     3.61566    6.71964
５面有効半径   1.08274    1.08274     1.30276 
入射瞳位置     3.9029     3.5454      1.9769
射出瞳位置    -5.3916   -11.9485    -40.1914
単レンズデータ
レンズ      始面       焦点距離
1            1          -5.4118
2            3          13.5781
3            6           2.9402
4            8          -3.7009
5           10        -116.2648
6           12          11.5187
ズームレンズ群データ
群      始面     焦点距離     レンズ構成長     前側主点位置     後側主点位置
1        1       -5.41177       0.55000          0.29147          -0.02281
2        3       13.57813       0.82710         -0.43394          -0.91073
3        5        5.35403       2.98750         -2.39984          -3.04727
4       12       11.51870       1.58532          0.81670          -0.16462
(倍率：無限遠)
群      始面        広角        中間         望遠
1        1           0            0           0
2        3        2.29396      1.72892      1.73677
3        5       -0.35494     -0.75229     -1.31603
4       12        0.85194      0.85842      0.86496
(倍率：至近)
群     始面         広角        中間         望遠
1       1         0.05120      0.01070      0.00672
2       3         2.15411      1.73547      1.73544
3       5        -0.41118     -0.75190     -1.32590
4      12         0.85007      0.85840      0.86037
【０１０５】
数値実施例３
単位          ｍｍ
面データ
面番号           ｒ           ｄ            nd          νｄ        有効半径
物体面           ∞           ∞
1*            -38.0236       0.5500       1.53071       55.67        3.808
2*              3.9998       可変                        2.917
3*              4.8458       0.7035       1.62980       19.20        2.426
4*              9.0700       可変                        2.326
5（絞り）       INF          0            可変
6*              2.2785       1.1232       1.53071       55.67        1.254
7*             -3.8539       0.2000                                  1.270
8*            -40.0984       0.5000       1.63493       23.89        1.250
9*              1.9748       0.5045                                  1.200
10*             1.9109       0.7326       1.53071       55.67        1.531
11*             1.9364       可変                                    1.595
12*            13.7972       1.6493       1.62980       19.20        1.873
13*           -23.7269       1.2951                                  2.196
14              INF          0.4000       1.51633       64.14        2.702
15              INF          0.4000                                  2.793
像面            INF          0
非球面データ
第1面
K=-5.0000, A4=-2.1852E-03, A6=2.3439E-04, A8=-5.5433E-06
第2面
K=-5.0000, A4=5.7565E-03, A6=-5.4319E-04, A8=5.9249E-05
第3面
K=-5.0000, A4=1.5667E-03, A6=-6.4760E-04, A8=5.4964E-05
第4面
K=-0.8915, A4=-3.8.27E-03, A6=-1.3366E-04, A8=3.3492E-05
第6面
K=-1.3272, A4=5.4101E-03, A6=3.2685E-03, A8=-6.5704E-04
第7面
K=-5.0000, A4=3.1361E-02, A6=-9.0904E-03, A8=5.7692E-04
第8面
K=0., A4=3.4385E-02, A6=-9.4730E-03
第9面
K=-3.1230, A4=2.8262E-02, A6=8.0776E-03, A8=2.0204E-04
第10面
K=-3.0412, A4=-6.2185E-03, A6=-4.7941E-03, A8=2.3615E-03
第11面
K=-0.6303, A4=-3.4934E-02, A6=-2.5407E-03, A8=1.4259E-03
第12面
K=-4.3948, A4=-3.7884E-03, A6=8.6086E-04, A8=-2.0006E-05
第13面
K=3.0386, A4=-5.2471E-03, A6=6.6913E-04, A8=3.1589E-05
各種データ
ズーム比         2.85
無限遠                            至近
広角       中間       望遠       広角        中間        望遠
焦点距離        4.1560     6.6825     11.8444 
Ｆナンバー      3.2000     4.3748     5.2000
２ω（°）                76.8112    47.2896     26.7177
像高            2.9000     2.9000     2.9000
BF              1.9589     1.9589     1.9589      1.9589     1.9589      1.9589
レンズ全長     15.8638    15.8638    15.8638      5.8638    15.8638     15.8638
物点距離        INF        INF        INF         100.00     500.00      800.00
ｄ２            3.20364    0.71094    0.35418     2.85220    0.77962     0.42575
ｄ４            3.82153    3.96294    0.87502     3.67443    3.82570     0.78309
ｄ11            0.91647    3.26777    6.71244     1.41502    3.33632     6.73280
５面有効半径    1.09169    1.09169    1.29547 
入射瞳位置      4.2826     3.8411     1.8021
射出瞳位置     -4.2872    -8.9973   -23.2967
前側主点位置    5.6892     6.4323     8.0684
後側主点位置   -3.7199    -6.3237   -11.5497
単レンズデータ
レンズ      始面       焦点距離
1            1         -6.7887
2            3         15.5218
3            6          2.8811
4            8         -2.9507
5           10         24.9513
6           12         14.0915
ズームレンズ群データ
群      始面      焦点距離      レンズ構成長      前側主点位置     後側主点位置
1         1       -6.78866        0.55000           0.32364          -0.03405
2         3       15.52177        0.70352          -0.46524          -0.87080
3         5        6.10355        3.06039          -2.39906          -3.31755
4        12       14.09153        1.64934           0.37853          -0.65095
(倍率：無限遠)
群        始面        広角          中間        望遠
1         1            0             0           0
2         3         2.60403        1.83616      1.76181
3         5        -0.28944       -0.65560     -1.20436
4        12         0.81223        0.81772      0.82227
(倍率：至近)
群       始面         広角          中間         望遠
1         1         0.06338        0.01339      0.00841
2         3         2.30213        1.83136      1.76471
3         5        -0.37551       -0.67087     -1.21562
4        12         0.81098        0.81655      0.81995
【０１０６】
数値実施例４
単位          ｍｍ
面データ
面番号              ｒ           ｄ          nd          νｄ         有効半径
物体面              ∞           ∞
1*               -39.6101      0.5500      1.74320       49.34         3.397
2*                 4.5728      可変                       2.835
3*                 4.9091      0.7619      1.62980       19.20         2.478
4*                10.0889      可変                       2.333
5（絞り）         INF          0                         可変
6*                 2.1873      1.1902      1.53071       55.67         1.265
7*                -3.7832      0.2000                     1.259
8*               -11.1657      0.5000      1.63493       23.89         1.227
9*                 2.6071      0.2000                     1.170
10*                2.1724      0.8988      1.53071       55.67         1.373
11*                1.9094      可変                       1.400
12*               26.1549      1.6156      1.62980       19.20         1.924
13*              -10.6782      0.8768                                  2.265
14                INF          0.4000      1.51633       64.14         2.672
15                INF          0.4000                                  2.792
像面              INF          0
非球面データ
第1面
K=5.0000, A4=3.4975E-05, A6=-2.3811E-05, A8=8.2658E-07
第2面
K=-2.6439, A4=2.7465E-03, A6=-9.1294E-05, A8=9.0311E-07
第3面
K=-5.0000, A4=3.4545E-03, A6=-8.4642E-04, A8=1.4317E-04
第4面
K=-3.4334, A4=-8.7302E-04, A6=-5.1292E-04, A8=1.6361E-04
第6面
K=-0.9847, A4=7.0798E-03, A6=1.1301E-03, A8=5.5780E-04
第7面
K=-3.3601, A4=3.3391E-02, A6=-6.8196E-03, A8=3.6382E-04
第8面
K=-5.0000, A4=5.5362E-02, A6=-1.3383E-02, A8=-1.7622E-03
第9面
K=-1.5074, A4=5.5295E-02, A6=1.2251E-02, A8=-4.2562E-03
第10面
K=-1.2769, A4=-4.2206E-03, A6=9.8202E-03, A8=-1.2616E-03
第11面
K=-2.5874, A4=1.7247E-02, A6=-6.5249E-03, A8=1.7292E-03
第12面
K=-4.9984, A4=-3.3826E-03, A6=8.6972E-04, A8=-2.0514E-05
第13面
K=4.6501, A4=-2.9346E-03, A6=5.7926E-04, A8=2.9937E-05
各種データ
ズーム比        2.85
無限遠                              至近
広角        中間         望遠      広角       中間       望遠
焦点距離        3.7540       6.0206     10.6989 
Ｆナンバー      3.2000       4.4160      5.2000 
２ω（°）     82.4751      51.0721     29.4685 
像高            2.9000       2.9000      2.9000 
BF              1.5406       1.5406      1.5406     1.5406    1.5406     1.5406
レンズ全長     15.8638      15.8638     15.8638    15.8638   15.8638    15.8638
物点距離        INF          INF         INF        100.00    500.00     800.00
ｄ２            2.66967      0.70000     0.78255    2.50868   0.80310    0.81221
ｄ４            4.35910      4.10576     0.87677    4.20075   3.98565    0.88844
ｄ11            1.37792      3.60092     6.74737    1.69726   3.61793    6.70604
５面有効半径    1.09123      1.09123     1.30441
入射瞳位置      3.8832       3.5204      1.9381 
射出瞳位置     -5.1717     -10.9977    -32.3111 
前側主点位置    5.5468       6.6382      9.2452 
後側主点位置   -3.3249      -5.6715    -10.4032 
単レンズデータ
レンズ        始面         焦点距離
1              1           -5.4870
2              3           14.3658
3              6            2.8055
4              8           -3.2826
5             10          160.6241
6             12           12.2471
ズームレンズ群データ
群       始面       焦点距離     レンズ構成長     前側主点位置     後側主点位置
1         1        -5.48698         0.55000         0.28136         -0.03248
2         3        14.36576         0.76185        -0.41920         -0.86152
3         5         5.34569         2.98906        -2.36754         -3.03610
4        12        12.24709         1.61558         0.71603         -0.29233
INF             0.80000         0               -0.66379
(倍率：無限遠)
群         始面          広角           中間            望遠
1           1             0               0              0
2           3           2.17800        1.67716        1.69349
3           5          -0.37045       -0.76563       -1.34061
4          12           0.84796        0.85449        0.85886
(倍率：至近)
群        始面           広角           中間            望遠
1          1           0.05188         0.01085         0.00681
2          3           2.04016         1.68574         1.69195
3          5          -0.43490        -0.76530        -1.34411
4         12           0.84648         0.85562         0.85526
【０１０７】
次に、上記条件式（１）〜条件式（7）における、上記実施例（数値実施例１）、実施例２（数値実施例２）、実施例３（数値実施例３）及び実施例４（数値実施例４）のとる値を示す。
【０１０８】
各条件式における実施例のとる値
実施例１    実施例２     実施例３    実施例４
条件式（１）（ＨＦ３ｇ/ｆｗ）     -0.59       -0.64        -0.58       -0.63
条件式（２）（ＳＤ３ｇ／ｆｗ）     0.76        0.80         0.74        0.80
条件式（３）（ｎｄｅｏ）           1.6349      1.6349       1.6349      1.6349
条件式（４）（ｖｄｅｏ）          23.9        23.9         23.9        23.9
条件式（５）（Ｌ２）               1.6349      1.6349       1.6298      1.6298
条件式（５）（Ｌ３１）             1.5307      1.5307       1.5307      1.5307
条件式（５）（Ｌ３２）             1.6349      1.6349       1.6349      1.6349
条件式（５）（Ｌ３３）             1.5307      1.5307       1.5307      1.5307
条件式（５）（Ｌ４）               1.6349      1.6349       1.6298      1.6298
条件式（６）（ｆｗ／ｆ３ｇ）       0.7         0.7          0.7         0.7
条件式（７）（ｆ３ｇ／Ｒ４ｇｌ）   0.4         0.1          0.4         0.2
【０１０９】
以上のような本発明によるズーム光学系は、ズーム光学系により形成された物体像をＣＣＤなどの撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、例えばデジタルカメラやビデオカメラに用いることができる。以下にその具体例を示す。
【０１１０】
図９、図１０及び図１１は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図９はデジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図１０は同後方斜視図であり、図１１はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視図である。
【０１１１】
デジタルカメラは、前面に、撮影用開口部１，ファインダー用開口部２，フラッシュ発光部３が設けられている。また、上部にシャッターボタン４が設けられている。また、背面に、液晶表示モニター５，情報入力部６が設けられている。また、デジタルカメラの内部には、ズーム光学系７，処理手段８，記録手段９，ファインダー光学系１０を備えている。また、ファインダー用開口部２や、ファインダー光学系１０の射出側であってデジタルカメラの背面に設けられている開口部１１には、カバー部材１２が配置されている。また、撮影用開口部１にもカバー部材１３が配置されている。
【０１１２】
デジタルカメラの上部に配置されたシャッターボタン４を押圧すると、それに連動してズーム光学系７、例えば本発明の実施例１に記載されているようなズーム光学系を通して撮影が行われる。物体像は、ズーム光学系７、ローパスフィルタＬＦ、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ７ａの結像面上に形成される。このＣＣＤ７ａの結像面上に結像された物体像の画像情報は、処理手段８を介して記録手段９に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段８によって取り出され、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター５に表示することもできる。
【０１１３】
また、ファインダー光学系１０は、ファインダー用対物光学系１０ａと、正立プリズム１０ｂと、接眼光学系１０ｃとにより構成されている。ファインダー用開口部２から入射する被写体からの光は、ファインダー用対物光学径１０ａにより、像正立部材である正立プリズム１０ｂに導かれ、物体像を視野枠１０ｂ1内に正立正像として結像し、その後、その物体像が接眼光学系１０ｃにより観察者の眼Ｅに導かれる。
【０１１４】
このように構成されたデジタルカメラは、ズーム光学系７が、高倍率比を有し小型であるので、良好な性能を確保するとともにデジタルカメラの小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
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
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３，Ｌ４        レンズ
Ｌｃ            光軸
Ｓ              開口絞り
ＣＧ            カバーガラス
ＩＭ            撮像面
Ｅ              観察者の眼球
１              撮影用開口部
２              ファインダー用開口部
３              フラッシュ発光部
４              シャッターボタン
５              液晶表示モニター
６              情報入力部
７              ズーム光学系
７ａ            ＣＣＤ
８              処理手段
９              記録手段
１０            ファインダー光学系
１０ａ          ファインダー用対物光学系
１０ｂ          正立プリズム
１０ｂ1          視野枠
１０ｃ          接眼光学系
１１            開口部
１２，１３      カバー部材
【図１】
2010224263.tif 000003
【図２】
2010224263.tif 000004
【図３】
2010224263.tif 000005
【図４】
2010224263.tif 000006
【図５】
2010224263.tif 000007
【図６】
2010224263.tif 000008
【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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【図１８】
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【図１９】
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