(57)【要約】      （修正有）【課題】広画角、高ズーム比であり、全ズーム領域で高い光学性能を有する小型のズームレンズを得る。【解決手段】物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成され、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングにおける第４レンズ群の移動量Ｍ４、望遠端における空気換算値のバックフォーカスｓｋｔとするとき、１．２０＜Ｍ４／ｓｋｔ＜５０．００、なる条件式を満足する。【選択図】図１
2014215500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第４レンズ群の移動量をＭ４、望遠端における空気換算値のバックフォーカスをｓｋｔとするとき、
１．２０＜Ｍ４／ｓｋｔ＜５０．００
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ１、望遠端における前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ２４ｔとするとき、
０．００１＜Ｄ１／Ｄ２４ｔ＜０．３００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
広角端における前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ１２ｗ、広角端における前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ３４ｗとするとき、
３．００＜Ｄ１２ｗ／Ｄ３４ｗ＜３０．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．１０＜ｆ２／ｆ４＜０．７０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１０＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
１．００＜｜ｆ３｜／ｆ４＜２．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０．２０＜｜ｆ１｜／ｆ４＜０．８０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１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、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．３０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．６ ０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
望遠端におけるレンズ全長をＬｔとするとき、
０．０３＜Ｍ４／Ｌｔ＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の変倍比をβ２ｚ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群の合成の変倍比をβ３４ｚとするとき、
０．２５＜β３４ｚ／β２ｚ＜０．５０
なる条件式を満足することを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記３レンズ群は単一の負レンズからなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記第３レンズ群は像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第１レンズ群は１以上の負レンズと、１以上の正レンズと、１以上の非球面形状のレンズ面を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記第２レンズ群の中で隣り合うレンズ間の各距離のうち、最も広い空気間隔を境に、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、第２ａレンズ群と第２ｂレンズ群より構成され、像ぶれ補正に関して前記第２ｂレンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
前記第２ｂレンズ群は、単一の正レンズからなることを特徴とする請求項１４に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有す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、ズームレンズに関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、あるいは監視カメラ等のように、撮像素子を用いた撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮影光学系は、レンズ全長が短く、広画角で、高ズーム比で所定のバックフォーカスを有したズームレンズであることが要求されている。全系が小型で広画角かつ、所定の長さのバックフォーカスを有するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群を有するネガティブリード型のズームレンズが知られている。
【０００３】
ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群からなり、隣り合うレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行う４群ズームレンズが知られている（特許文献１，２）。またこのズームタイプの４群ズームレンズにおいて、小型軽量の第３レンズ群でフォーカシングを行う４群ズームレンズが知られている（特許文献３，４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−９２８０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−９５４８８号公報
【特許文献３】特開２００３−１３１１３０号公報
【特許文献４】特開２００１−３４３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネガティブリード型のズームレンズは、広画角化を図りつつレンズ系全体の小型化を図るのが比較的容易である。しかし前述した４群ズームレンズにおいて、所定の長さのバックフォーカスを有し、レンズ全長を短くして全系の小型化を図り、更に高ズーム比化を図るには各レンズ群の屈折力及びズーミングにおけるレンズ群の移動量等を適切に設定することが重要となる。これらの構成等を適切に設定しないと、所定の長さのバックフォーカスを有し全系の小型化を図りつつ、広画角で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【０００６】
本発明は、高ズーム比であり、全ズーム領域で高い光学性能を有する小型のズームレンズ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】
【０００７】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第４レンズ群の移動量をＭ４、望遠端における空気換算値のバックフォーカスをｓｋｔとするとき、
１．２０＜Ｍ４／ｓｋｔ＜５０．００
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高ズーム比であり、全ズーム領域で高い光学性能を有する小型のズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図５】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図７】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第３レンズ群が像側へ移動する。
【００１１】
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比４．９４、Ｆナンバー１．８９〜５．８７のズームレンズである。
【００１２】
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４．７１、Ｆナンバー１．８５〜５．８７のズームレンズである。
【００１３】
図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図である。実施例３はズーム比４．５０、Ｆナンバー１．８８〜５．８７のズームレンズである。
【００１４】
図７は、本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
【００１５】
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。また、レンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＳＰは開口絞りである。ＦＳはフレアーカット絞りである。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、デジタルカメラやビデオカメラ、監視カメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また、銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。
【００１６】
矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。またフォーカスに関する矢印は無限遠から近距離へフォーカシングするときのレンズ群の移動方向を示している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動する。
【００１７】
各実施例では第３レンズ群Ｌ３でフォーカシングを行うリアフォーカス方式を採用している。レンズ断面図の第３レンズ群Ｌ３に関する実線３ａと点線３ｂは各々無限遠と近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動軌跡を示している。また望遠端において無限遠から近距離へフォーカシングを行う場合には、レンズ断面図の矢印３ｃに示すように第３レンズ群Ｌ３を像側に繰り込むことで行っている。
【００１８】
球面収差図において、実線はｄ線、二点鎖線はｇ線を示している。非点収差図において点線のΔＭはメリディオナル像面、実線のΔＳはサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。なお、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００１９】
各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成される。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動する。これにより、各レンズ群で変倍を分担することにより、十分な変倍比を確保しつつ、レンズ全長の短縮化及び前玉有効径の小型化を図っている。
【００２０】
広角端から望遠端へのズーミングに際して開口絞りＳＰは物体側へ移動している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第４レンズ群Ｌ４を像側へ適切な量だけ移動させている。そして望遠端におけるバックフォーカスを適切な範囲に設定することで、ズーム全域にわたりレンズ全長を短縮している。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングにおける第４レンズ群Ｌ４の移動量をＭ４、望遠端におけるバックフォーカスをｓｋｔとする。
【００２１】
このとき、
１．２０＜Ｍ４／ｓｋｔ＜５０．００    ・・・（１）
なる条件式を満足している。ここで広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量とは、広角端におけるレンズ群の光軸上の位置と、望遠端におけるレンズ群の光軸上の位置との差をいう。移動量の符号はレンズ群が広角端に比べて望遠端において像側に位置するときを正とし、物体側に位置するときを負とする。
【００２２】
条件式（１）は、ズーミングにおける第４レンズ群Ｌ４の移動量と、望遠端におけるバックフォーカスの比を適切に設定するものである。条件式（１）の上限を上回って、第４レンズ群Ｌ４の像側への移動量が大きくなりすぎると、広角端におけるレンズ全長が長くなり、ズーミングに際して倍率色収差等の変動が大きくなってくる。
【００２３】
条件式（１）の下限を下回って、第４レンズ群Ｌ４の移動量が少なくなると、第２レンズ群Ｌ２の変倍負担が増えて望遠端におけるレンズ全長が長くなる。更に望遠端におけるバックフォーカスを十分に短くすることが困難となり、望遠端における倍率色収差の補正が困難になる。さらに好ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２４】
１．２５＜Ｍ４／ｓｋｔ＜１０．００    ・・・（１ａ）
以上のように各実施例によれば、高ズーム比であり、全ズーム領域で高い光学性能を有する小型のズームレンズが得られる。
【００２５】
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面と、第１レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ１、望遠端における第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面と、第４レンズ群の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ２４ｔとする。
【００２６】
広角端における第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面と、第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ１２ｗとする。広角端における第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面と、第４レンズ群Ｌ４の最も像側のレンズ面との光軸上の間隔をＤ３４ｗとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。望遠端におけるレンズ全長をＬｔとする。
【００２７】
広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の変倍比をβ２ｚ、広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３と、第４レンズ群Ｌ４の合成の変倍比をβ３４ｚとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００２８】
０．００１＜Ｄ１／Ｄ２４ｔ＜０．３００          ・・・（２）
３．００＜Ｄ１２ｗ／Ｄ３４ｗ＜３０．００        ・・・（３）
０．１０＜ｆ２／ｆ４＜０．７０                  ・・・（４）
０．１０＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．６０              ・・・（５）
１．００＜｜ｆ３｜／ｆ４＜２．００              ・・・（６）
０．２０＜｜ｆ１｜／ｆ４＜０．８０              ・・・（７）
０．３０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．６０              ・・・（８）
０．０３＜Ｍ４／Ｌｔ＜０．４０                  ・・・（９）
０．２５＜β３４ｚ／β２ｚ＜０．５０            ・・・（１０）
【００２９】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１の厚み（光軸方向の厚み、以下同じ）に対する望遠端における第２レンズ群Ｌ２から第４レンズ群Ｌ４までの厚みの好ましい比率を規定している。条件式（２）の上限を上回って、第１レンズ群Ｌ１の厚みが厚くなりすぎると、前玉有効径が大きくなってくる。条件式（２）の下限を下回ると、望遠端におけるレンズ全長が長くなってくる。
【００３０】
条件式（３）は、広角端における第１レンズ群Ｌ１から第２レンズ群Ｌ２までの厚みに対する第３レンズ群Ｌ３から第４レンズ群Ｌ４までの厚みの、好ましい比率を規定している。条件式（３）の上限を上回って、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２がそれぞれ厚くなりすぎると、全系が大型化してしまうか、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が広くなりすぎて前玉有効径が大型化してくる。
【００３１】
条件式（３）の下限を下回って、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４がそれぞれ厚くなりすぎると、全系が大型化したり、第１レンズ群Ｌ１や第２レンズ群Ｌ２が移動して変倍を行うのに十分なスペースを確保するのが困難になる。
【００３２】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の、好ましい比率を規定している。条件式（４）の上限を上回って、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において倍率色収差が補正過剰となったり、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎて、望遠端におけるレンズ全長が増大する。条件式（４）の下限を下回って、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると、ズーミングに際して球面収差やコマ収差等の変動が大きくなってくる。
【００３３】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の、好ましい比率を規定している。条件式（５）の上限を上回って、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎると、像面湾曲が補正不足となったり、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎると、望遠端におけるレンズ全長が増大する。また条件式（５）の下限を下回って、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると、ズーミングに際して球面収差やコマ収差等の変動が大きくなってくる。
【００３４】
条件式（６）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の、好ましい比率を規定している。条件式（６）の上限を上回って、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において倍率色収差が補正過剰となったり、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなりすぎると、望遠端におけるレンズ全長が増大する。条件式（６）の下限を下回って、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎると、像面湾曲が補正不足となってくる。
【００３５】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の、好ましい比率を規定している。条件式（７）の上限を上回って、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において倍率色収差が補正過剰となったり、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大する。条件式（７）の下限を下回って、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、広角端において樽型のディストーションが大きくなってくる。
【００３６】
条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に対する望遠端における全系の焦点距離の好ましい比率の範囲を規定している。条件式（８）の上限を上回って、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大する。条件式（８）の下限を下回って、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、広角端において樽型のディストーションが大きくなってくる。
【００３７】
条件式（９）は、第４レンズ群Ｌ４のズーミングにおける移動量と、望遠端におけるレンズ全長の好ましい比率を規定している。条件式（９）の下限を下回って、第４レンズ群Ｌ４の移動量が少なすぎると、変倍比を十分にとれず、その結果、第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動量が増えるので望遠端におけるレンズ全長が増大する。条件式（９）の上限を上回って、第４レンズ群Ｌ４の移動量が望遠端におけるレンズ全長に占める割合が大きくなりすぎると、他のレンズ群に十分な枚数のレンズを配置したり、ズーミングにおける他のレンズ群の移動する空間を十分確保するのが困難になる。
【００３８】
条件式（１０）は、第２レンズ群Ｌ２の変倍比に対する、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の合成の変倍比の好ましい範囲を規定している。条件式（１０）の上限を上回って、第２レンズ群Ｌ２の変倍負担が少なくなりすぎると、全系で十分な変倍比を確保するのが困難になる。条件式（１０）の下限を下回って、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の変倍負担が少なくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の変倍負担を多くするためにズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量を増やす事が必要となる。この結果、望遠端においてレンズ全長が増大する。
【００３９】
なお、好ましくは、条件式（２）乃至条件式（１０）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４０】
０．０５＜Ｄ１／Ｄ２４ｔ＜０．１５        ・・・（２ａ）
４．５０＜Ｄ１２ｗ／Ｄ３４ｗ＜７．００    ・・・（３ａ）
０．３０＜ｆ２／ｆ４＜０．５５            ・・・（４ａ）
０．１５＜ｆ２／｜ｆ３｜＜０．４５        ・・・（５ａ）
１．２０＜｜ｆ３｜／ｆ４＜１．８０        ・・・（６ａ）
０．３０＜｜ｆ１｜／ｆ４＜０．７０        ・・・（７ａ）
０．４３＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．５０        ・・・（８ａ）
０．０５＜Ｍ４／Ｌｔ＜０．１５            ・・・（９ａ）
０．３０＜β３４ｚ／β２ｚ＜０．４５      ・・・（１０ａ）
各実施例では以上のように各要素を特定することにより、高ズーム比であり、全ズーム領域で高い光学性能を有する小型のズームレンズを得ている。
【００４１】
次に、各実施例のレンズ構成について説明する。各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は１以上の負レンズと、１以上の正レンズと、１以上の非球面形状のレンズ面を有する。具体的には負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側に負レンズ、最も像側に正レンズを有している。また、第１レンズ群Ｌ１中の負レンズは非球面を有している。このレンズ構成により、最小のレンズ枚数で倍率色収差や、像面湾曲を良好に補正している。また、第１レンズ群Ｌ１は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に凸状の軌跡で移動することで、前玉有効径の小型化を図っている。
【００４２】
各実施例において、第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズと像面側に凹面を向けた負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズとで構成している。最も物体側に配置された正レンズの少なくとも１つのレンズ面を、非球面形状とすることにより球面収差とコマ収差を良好に補正している。このレンズ構成により、球面収差やコマ収差を良好に補正し、大口径化に対応している。
【００４３】
また第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ群Ｌ２の中で隣り合うレンズ間の各距離のうち、最も広い空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第２ａレンズ群と正の屈折力の第２ｂレンズ群より構成されている。そして第２ｂレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させている。即ち像ぶれ補正を行っている。
【００４４】
具体的には第２レンズ群Ｌ２の最も像側に配置した第２ｂレンズ群である単一の正レンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を光軸に対して垂直方向に変移させることにより、像ぶれ補正（防振）を行っても良い。これによれば、比較的大型の撮像素子に対応したズームレンズにおいても、軽量なレンズの駆動によって防振機能を容易に実現することができる。広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は物体側に移動している。
【００４５】
各実施例においては、第３レンズ群Ｌ３は、単一の負レンズで構成している。これにより、レンズ全系の薄型化を実現すると共に、軽量な第３レンズ群Ｌ３を光軸方向に移動してフォーカシングを行っている。具体的には、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動している。これにより、比較的大型の撮像素子に対応したズームレンズにおいても、軽量なレンズの駆動によって高速なフォーカシングを容易に実現している。
【００４６】
後述する各数値実施例の数値は、無限遠にフォーカシングしたときのものである。広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動している。各実施例においては、第４レンズ群Ｌ４は、１枚の正レンズで構成しており、広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に移動する。これによって変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動量を軽減している。各レンズ群には、軸外光線の収差をより良好に抑制するため、１以上の非球面レンズを有するのが良い。
【００４７】
Ｆナンバー決定絞りである開口絞りＳＰは、ズーミングに際して開口面積が可変又は不変であっても良い。開口面積を不変とする場合でも、ズーミングに際して適切に移動させれば、広角端以外のズーム位置でも所望のＦナンバーを得ることが容易となる。
【００４８】
以下、実施例１〜３に対応する数値実施例１〜３の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。ＢＦはバックフォーカスであり、最も像側のレンズ面から像面までの距離の空気換算値である。レンズ全長は、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離に、空気換算長のバックフォーカスを加えたものである。
【００４９】
非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×（ｈ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４×ｈ４＋Ａ６×ｈ６＋Ａ８×ｈ８＋Ａ１０×ｈ１０＋Ａ１２×ｈ１２
なる式で表される。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を（表１）に示す。  
【００５０】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*       -91.240    0.80   1.85135    40.1           
2*        14.452    4.13                             
3         23.742    2.30   1.95906    17.5           
4         48.492  (可変)                             
5(絞り)    ∞     (可変)                             
6*        12.379    3.50   1.69350    53.2           
7*        36.238    0.20                             
8         10.198    3.45   1.48749    70.2           
9         17.933    1.00   1.85478    24.8           
10          7.606    2.71                             
11*        12.462    2.50   1.55332    71.7           
12*     -66086.623  (可変)                             
13         33.612    0.40   1.49700    81.5           
14         20.522    0.61                             
15          ∞     (可変)                             
16         75.395    1.90   1.69680    55.5           
17        -97.756  (可変)                             
18          ∞       0.50   1.51633    64.1           
19          ∞       0.5                             
像面        ∞   
【００５１】
非球面データ
第1面
K  =-1.11872e+002  A 4=-2.44571e-005  A 6= 2.69860e-007 
A 8=-1.12897e-009  A10= 1.79096e-012  
第2面
K  =-8.27975e-002  A 4=-2.90749e-005  A 6=-1.80346e-008 
A 8= 1.30611e-009  A10=-8.85200e-012  
第6面
K  =-1.11612e-001  A 4=-4.99459e-005  A 6=-1.01222e-007 
A 8=-4.68545e-010  
第7面
K  = 0.00000e+000  A 4=-5.82312e-005  A 6= 2.34295e-007 
A 8=-5.54313e-012  
第11面
K  =-2.03784e-001  A 4=-8.61835e-005  A 6=-2.50098e-007 
A 8= 1.13877e-008  
第12面
K  =-2.41845e+010  A 4= 5.19515e-006  A 6=-1.48762e-007 
A 8=-3.37190e-009  
各種データ
ズーム比     4.94 
広角     中間     望遠
焦点距離      10.79    29.40    53.30  
Fナンバー      1.89     4.26     5.87  
半画角（度）  35.77    17.46     9.85  
像高           7.77     9.25     9.25  
レンズ全長    76.48    68.35    78.85  
BF            10.45     5.95     1.45  
d 4           28.05     3.65     1.94  
d 5            5.97     4.89    -0.24  
d12            0.25     7.63    15.00  
d15            8.26    22.74    37.21  
d17            9.62     5.12     0.62  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -23.62  
2    6      20.43  
3   13    -107.11  
4   16      61.36  
【００５２】
［数値実施例２］ 
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1       -390.127    0.60   1.83481    42.7           
2         14.720    3.44                             
3*       -97.470    0.60   1.80610    40.7           
4*        53.138    0.30                             
5         17.762    2.60   1.92286    18.9           
6         40.071  (可変)                             
7(絞り)    ∞     (可変)                             
8*        10.431    3.10   1.69350    53.2           
9*        39.681    0.30                             
10         10.076    2.50   1.48749    70.2           
11         20.682    0.85   1.80518    25.4           
12          7.247    3.69                             
13*        11.238    2.30   1.55332    71.7           
14*      -618.954  (可変)                             
15         25.736    0.40   1.49700    81.5           
16         11.291    1.02                             
17          ∞     (可変)                             
18        132.270    2.60   1.69680    55.5           
19        -27.148  (可変)                             
20          ∞       0.50   1.51633    64.1           
21          ∞       0.5                             
像面        ∞   
【００５３】
非球面データ
第3面
K  =-1.40377e+002  A 4= 6.97472e-005  A 6= 7.53787e-007 
A 8=-7.27084e-009  A10= 9.17058e-011  A12=-3.70370e-013  
第4面
K  = 1.58416e+001  A 4= 9.82974e-005  A 6= 1.49146e-007 
A 8=-2.20250e-009  A10= 8.53987e-011  A12=-4.50355e-013  
第8面
K  =-1.42681e-001  A 4=-8.11529e-005  A 6=-2.94696e-007 
A 8= 1.74968e-009  
第9面
K  = 7.96766e-001  A 4=-9.52038e-005  A 6= 7.71523e-007 
A 8=-1.28121e-010  
第13面
K  =-4.00160e-001  A 4=-1.61356e-004  A 6=-2.63346e-007 
A 8= 2.06423e-008  
第14面
K  =-1.16387e+005  A 4=-7.06461e-005  A 6= 1.17561e-006 
A 8=-9.86479e-009  
各種データ
ズーム比     4.71 
広角     中間     望遠
焦点距離       9.14    23.53    43.04  
Fナンバー      1.85     4.26     5.87  
半画角（度）  36.24    18.63    10.44  
像高           6.70     7.93     7.93  
レンズ全長    68.37    60.74    67.68  
BF             9.43     6.67     3.92  
d 6           24.97     3.95     1.65  
d 7            3.62     3.83    -0.10  
d14            1.79     9.96    18.13  
d17            4.25    12.01    19.77  
d19            8.60     5.84     3.09  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -19.26  
2    8      17.28  
3   15     -40.85  
4   18      32.54  
【００５４】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*       -82.851    0.70   1.85135    40.1           
2*        12.421    2.80                             
3         19.194    2.20   1.95906    17.5           
4         39.627  (可変)                             
5(絞り)    ∞     (可変)                             
6*        10.376    3.27   1.67790    55.3           
7*        38.804    0.30                             
8          9.880    2.49   1.48749    70.2           
9         20.568    0.85   1.80518    25.4           
10          7.175    3.69                             
11*        11.045    2.59   1.55332    71.7           
12*      2078.525  (可変)                             
13         18.155    0.40   1.49700    81.5           
14         10.121    1.52                             
15          ∞     (可変)                             
16*        59.727    3.57   1.53110    55.9           
17*       -24.854  (可変)                             
18          ∞       0.50   1.51633    64.1           
19          ∞       0.5                             
像面        ∞   
【００５５】
非球面データ
第1面
K  =-7.26909e+001  A 4=-4.10951e-005  A 6= 8.19865e-007 
A 8=-4.93406e-009  A10= 1.42698e-011  A12=-4.75590e-015  
第2面
K  =-3.73662e-002  A 4=-5.00884e-005  A 6=-2.42051e-007 
A 8= 5.67921e-009  A10=-2.79208e-012  A12=-7.90196e-014  
第6面
K  =-1.40721e-001  A 4=-8.23601e-005  A 6=-1.79314e-007 
A 8= 3.44747e-009  A10= 2.70354e-013  
第7面
K  = 1.11228e+000  A 4=-9.39585e-005  A 6= 7.50428e-007 
A 8= 3.33232e-009  A10= 4.94322e-013  
第11面
K  =-3.46747e-001  A 4=-1.60402e-004  A 6=-2.95101e-007 
A 8= 6.24506e-009  A10=-1.97287e-010  
第12面
K  = 4.75319e+004  A 4=-5.95823e-005  A 6= 3.23954e-007 
A 8=-1.03671e-008  A10= 1.12896e-010  
第16面
K  =-7.84670e+001  A 4=-4.78464e-005  A 6=-3.13841e-007 
A 8=-1.38943e-009  A10=-1.83353e-011  
第17面
K  = 1.17348e+000  A 4=-6.43004e-005  A 6=-2.44768e-007 
A 8=-1.30488e-009  A10=-2.83312e-011  
各種データ
ズーム比     4.50 
広角     中間     望遠
焦点距離       9.60    24.31    43.22  
Fナンバー      1.88     4.26     5.87  
半画角（度）  34.92    18.07    10.40  
像高           6.70     7.93     7.93  
レンズ全長    68.03    58.79    64.98  
BF             7.99     5.74     3.49  
d 4           27.96     6.80     1.75  
d 5            1.56     0.85    -0.55  
d12            1.20     8.84    16.48  
d15            4.92    12.17    19.42  
d17            7.16     4.91     2.66  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -20.83  
2    6      17.55  
3   13     -46.80  
4   16      33.54  
【００５６】
【表１】
2014215500.tif 000003
次に実施例１乃至３のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例を図７を用いて説明する。
【００５７】
図７において、１０は撮像装置の本体である。１１は本発明のズームレンズによって構成された撮像光学系、１２は撮像光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された披写体像が表示される。
【符号の説明】
【００５８】
Ｌ１  第１レンズ群      Ｌ２  第２レンズ群      Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群      ＳＰ  開口絞り      ＦＳ  フレアカット絞り
【図１】
2014215500.tif 000004
【図２】
2014215500.tif 000005
【図３】
2014215500.tif 000006
【図４】
2014215500.tif 000007
【図５】
2014215500.tif 000008
【図６】
2014215500.tif 000009
【図７】
2014215500.tif 000010