(57)【要約】  ズームレンズにおいて、良好な光学性能を保持し、ズーム比に対しレンズ系の全長を短縮化する。  ズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群（Ｇ１）、負の第２レンズ群（Ｇ２）、負の第３レンズ群（Ｇ３）、正の第４レンズ群（Ｇ４）からなる。広角端から望遠端への変倍時、第１レンズ群（Ｇ１）と第４レンズ群（Ｇ４）は固定され、第３レンズ群（Ｇ３）は物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群（Ｇ２）は変倍に伴う像面変動を補正するために移動する。広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群（Ｇ２）、第３レンズ群（Ｇ３）の移動量を各々Ｍ２、Ｍ３としたとき、条件式（１）：０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０を満足する。ただし、Ｍ２、Ｍ３は像側への移動を正符号とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、  広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、前記第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、前記第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするズームレンズ。      （１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０ただし、Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。
【請求項２】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１記載のズームレンズ。      （１−１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜０．５
【請求項３】
下記条件式（２）を満足する請求項１または２記載のズームレンズ。      （２）１．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０ただし、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項４】
下記条件式（３）を満足する請求項１から３のいずれかに記載のズームレンズ。      （３）０．４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．９ただし、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項５】
下記条件式（４）を満足する請求項１から４のいずれかに記載のズームレンズ。      （４）１．０＜ｆ１／ｆｗ＜１．５ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項６】
前記第２レンズ群は少なくとも１面の非球面を含む請求項１から５のいずれかに記載のズームレンズ。
【請求項７】
下記条件式（５）を満足する請求項１から６のいずれかに記載のズームレンズ。      （５）０．６＜ｆ４／ｆｗ＜１．０ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項８】
前記第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、  下記条件式（６）、（７）を満足する請求項１から７のいずれかに記載のズームレンズ。      （６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７      （７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８ただし、ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１：第１レンズ群の焦点距離である。
【請求項９】
前記第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、  下記条件式（８）、（９）を満足する請求項１から８のいずれかに記載のズームレンズ。      （８）０．４＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．２      （９）−０．４＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．６ただし、ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離ｆ４：第４レンズ群の焦点距離である。
【請求項１０】
前記第４ｂレンズ群が、物体側から順に、近接撮影の合焦の際に像面に対して固定される負の屈折力を有する第４ｂ１レンズ群と、近接撮影の合焦の際に移動する正の屈折力を有する第４ｂ２レンズ群とから実質的に構成され、  下記条件式（１０）を満足する請求項９記載のズームレンズ。      （１０）−０．１＜ｆｗ／ｆＡ＜０．１ただし、ｆｗ：広角端での全系の焦点距離ｆＡ：第１レンズ群から第４ｂ１レンズ群までを合成した光学系の広角端での焦点距離である。
【請求項１１】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズとから実質的に構成され、  下記条件式（１１）を満足する請求項１から１０のいずれかに記載のズームレンズ。      （１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０ただし、νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数である。
【請求項１２】
下記条件式（１−２）を満足する請求項１から１１のいずれかに記載のズームレンズ。      （１−２）０．１５＜Ｍ２／Ｍ３＜０．３５
【請求項１３】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１から１２のいずれかに記載のズームレンズ。      （２−１）１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８ただし、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項１４】
下記条件式（３−１）を満足する請求項１から１３のいずれかに記載のズームレンズ。      （３−１）０．４５＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．８ただし、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項１５】
下記条件式（４−１）を満足する請求項１から１４のいずれかに記載のズームレンズ。      （４−１）１．１＜ｆ１／ｆｗ＜１．４５ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項１６】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１から１５のいずれかに記載のズームレンズ。      （５−１）０．７＜ｆ４／ｆｗ＜０．９ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。
【請求項１７】
前記第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、  下記条件式（６−１）、（７−１）を満足する請求項１から１６のいずれかに記載のズームレンズ。      （６−１）２．２＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．３      （７−１）１．２＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．６ただし、ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１：第１レンズ群の焦点距離である。
【請求項１８】
前記第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、  下記条件式（８−１）、（９−１）を満足する請求項１から１７のいずれかに記載のズームレンズ。      （８−１）０．５＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．０      （９−１）−０．２＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．４５ただし、ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離ｆ４：第４レンズ群の焦点距離である。
【請求項１９】
請求項１に記載のズームレンズ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、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、映画撮影用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに使用可能なズームレンズ、およびこのズームレンズを搭載した撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、上記分野のカメラに搭載される望遠ズームレンズに対し、コンパクト化が望まれている。これまで提案されている比較的コンパクトな望遠ズームレンズとしては、例えば下記特許文献１、２に記載のものがある。特許文献１に記載のズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群が配置され、第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行うものである。特許文献２に記載のズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群前群、負の第２レンズ群後群、正の第３レンズ群が配置され、第２レンズ群前群と第２レンズ群後群を移動させて変倍を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４８８０４９８号公報
【特許文献２】特開平０７−１５９６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  近年では、コンパクト化の要望が一層強まっており、特にレンズ系の全長（最も物体側の面から像面までの光軸上の距離）の短縮化が強く要求されている。例えば、ズーム比が３．５倍程度の望遠ズームレンズにおいて、レンズ系の全長を望遠端の焦点距離の１倍程度にまで短縮したものが要請されている。しかしながら、特許文献１に記載のものは、ズーム比が約２．８倍と不十分な上に、レンズ系の全長が望遠端の焦点距離の１．２倍以上あり、近年の要望に応えるものではない。また、特許文献２に記載のものは、ズーム比は５．８倍あるが、レンズ系の全長が望遠端の焦点距離の１．７倍以上あり、これもまた近年の要望に応えるものとは言えない。【０００５】  本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、良好な光学性能を保持しつつ、ズーム比に対しレンズ系の全長の短縮化がなされたズームレンズ、例えば、ズーム比が３．５倍程度の望遠ズームレンズにおいてレンズ系の全長を望遠端の焦点距離の１倍程度にまで短縮可能なズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。      （１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０ただし、Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。【０００７】  なお、上記の「第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し」とは、第３レンズ群が逆行することなく物体側から像側方向に移動することを意味するものである。【０００８】  なお、Ｍ２は、広角端から望遠端へ変倍する際の、第２レンズ群の広角端と望遠端の光軸上での位置の差である。【０００９】  本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（１−１）を満足することが好ましく、下記条件式（１−２）を満足することがより好ましい。      （１−１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜０．５      （１−２）０．１５＜Ｍ２／Ｍ３＜０．３５【００１０】  本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。      （２）１．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０      （２−１）１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８ただし、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。【００１１】  また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３−１）を満足することがより好ましい。      （３）０．４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．９      （３−１）０．４５＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．８ただし、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。【００１２】  また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。      （４）１．０＜ｆ１／ｆｗ＜１．５      （４−１）１．１＜ｆ１／ｆｗ＜１．４５ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。【００１３】  また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。      （５）０．６＜ｆ４／ｆｗ＜１．０      （５−１）０．７＜ｆ４／ｆｗ＜０．９ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離である。【００１４】  また、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、下記条件式（６）、（７）を満足することが好ましく、下記条件式（６−１）、（７−１）を満足することがより好ましい。      （６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７      （７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８      （６−１）２．２＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．３      （７−１）１．２＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．６ただし、ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１：第１レンズ群の焦点距離である。【００１５】  また、本発明のズームレンズにおいては、第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、下記条件式（８）、（９）を満足することが好ましく、下記条件式（８−１）、（９−１）を満足することがより好ましい。      （８）０．４＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．２      （９）−０．４＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．６      （８−１）０．５＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．０      （９−１）−０．２＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．４５ただし、ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離ｆ４：第４レンズ群の焦点距離である。【００１６】  本発明のズームレンズが上記第４ｂレンズ群を有する場合、第４ｂレンズ群が、物体側から順に、近接撮影の合焦の際に像面に対して固定される負の屈折力を有する第４ｂ１レンズ群と、近接撮影の合焦の際に移動する正の屈折力を有する第４ｂ２レンズ群とから実質的に構成され、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。      （１０）−０．１＜ｆｗ／ｆＡ＜０．１ただし、ｆｗ：広角端での全系の焦点距離ｆＡ：第１レンズ群から第４ｂ１レンズ群までを合成した光学系の広角端での焦点距離である。【００１７】  また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズとから実質的に構成され、下記条件式（１１）を満足することが好ましい。      （１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０ただし、νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数である。【００１８】  本発明の撮像装置は、上記本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。【００１９】  なお、上記各「レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけではなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。【００２０】  なお、上記の「〜実質的に構成され」の「実質的に」とは、挙げた構成要素以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。【００２１】  なお、上記の屈折力の符号やレンズの面形状は、非球面が含まれているものについては近軸領域で考えるものとする。【００２２】  なお、上記各条件式で用いられている各焦点距離は、全系が無限遠物体に合焦しているときのレンズ配置におけるものである。
【発明の効果】
【００２３】  本発明のズームレンズは、物体側から順に、正、負、負、正の４群構成のズームレンズにおいて、主に第３レンズ群が移動することにより変倍を行い、第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動するように構成しているため、特に望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群を合成した光学系の後側主点位置を物体側に寄せることができる。したがって、本発明のズームレンズによれば、良好な光学性能を保持しつつ、ズーム比に対しレンズ系の全長の短縮化を図ることができる。【００２４】  本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、ズーム比に対しコンパクトな構成が可能であり、良好な画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｌ）は本発明の実施例１のズームレンズの各収差図
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｌ）は本発明の実施例２のズームレンズの各収差図
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｌ）は本発明の実施例３のズームレンズの各収差図
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｌ）は本発明の実施例４のズームレンズの各収差図
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｌ）は本発明の実施例５のズームレンズの各収差図
【図１２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２６】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成を示す断面図である。図１に示す例は、後述の実施例１に対応している。図１においては、左側が物体側、右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示している。
【００２７】  なお、このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示しているが、光学部材ＰＰは本発明のズームレンズに必須の構成要素ではない。
【００２８】  本実施形態のズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配された実質的に４つのレンズ群からなる。図１に示す例では、第４レンズ群Ｇ４中に開口絞りＳｔが設けられている。ただし、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２９】  本ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定され、第３レンズ群Ｇ３は光軸Ｚに沿って物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は変倍に伴う像面変動を補正するために光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。すなわち、本ズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３がバリエータ群、第２レンズ群Ｇ２がコンペンセータ群の役割を担っている。図１では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の下にそれぞれ、広角端から望遠端への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡を矢印で模式的に示している。
【００３０】  従来、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正または負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レンズ群を配してなる４群ズームレンズで、移動群を第２レンズ群と第３レンズ群としたものでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群をバリエータ群として物体側から像側へ移動させ、第３レンズ群はコンペンセータ群とすることが一般的であった。
【００３１】  これに対して、本実施形態のズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３をバリエータ群とし、第２レンズ群Ｇ２をコンペンセータ群とすることにより、広角端から望遠端への変倍の際の第２レンズ群Ｇ２の光軸方向の移動量を、上記の一般的な従来例よりも少なくすることができる。その結果、特に望遠端において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２を合成した光学系の後側主点位置（像側主点位置）を物体側に寄せることができるので、レンズ系の全長の短縮化に有利となる。
【００３２】  本ズームレンズでは、下記の条件式（１）を満足するように構成されている。      （１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０ここで、Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量であり、Ｍ２、Ｍ３の符号はそれぞれ、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３が像側へ移動する場合を正、物体側へ移動する場合を負としている。
【００３３】  条件式（１）の下限以下になると、広角側で歪曲収差が悪化する。条件式（１）の上限以上になると、第３レンズ群Ｇ３をバリエータ群、第２レンズ群Ｇ２をコンペンセータ群とすることが困難になり、レンズ系の全長の短縮化に不利となる。
【００３４】  本ズームレンズでは、さらに下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。      （１−１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜０．５
【００３５】  条件式（１−１）の上限以上になると、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の変倍の際の移動スペースを確保するため、第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面までの光軸上の距離が長くなりやすく、レンズ系の全長の短縮化に不利である。また、無理に第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面から第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面までの光軸上の距離を短くしてレンズ系の全長を短くした場合には、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなりすぎ、諸収差、特に広角端での歪曲収差、望遠端での球面収差が悪化する。条件式（１−１）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化と諸収差の良好な補正に有利となる。
【００３６】  条件式（１−１）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（１−２）を満足することが好ましい。      （１−２）０．１５＜Ｍ２／Ｍ３＜０．３５
【００３７】  また、本ズームレンズは、下記条件式（２）を満足することが好ましい。      （２）１．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０ただし、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００３８】  条件式（２）の上限以上になると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、変倍に伴う像面変動を補正するための移動量が大きくなり、レンズ系の全長が長くなる。逆に条件式（２）の下限以下になると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、球面収差の劣化を招く。また、第１レンズ群Ｇ１のレンズの有効径の増大を招き小型化に不利となる。条件式（２）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化、球面収差の良好な補正、小型化に有利となる。
【００３９】  条件式（２）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。      （２−１）１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８
【００４０】  また、本ズームレンズは、下記条件式（３）を満足することが好ましい。      （３）０．４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．９ただし、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００４１】  条件式（３）の上限以上になると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなり、変倍時の移動量が大きくなりレンズ系の全長が長くなる。条件式（３）の下限以下になると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなりすぎ、球面収差の劣化を招く。また、第１レンズ群Ｇ１のレンズの有効径の増大を招き小型化に不利となる。条件式（３）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化、球面収差の良好な補正、小型化に有利となる。
【００４２】  条件式（３）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（３−１）を満足することが好ましい。      （３−１）０．４５＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．８
【００４３】  また、本ズームレンズは、下記条件式（４）を満足することが好ましい。      （４）１．０＜ｆ１／ｆｗ＜１．５ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００４４】  条件式（４）の上限以上になると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり、レンズ系の全長が長くなる。条件式（４）の下限以下になると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎ、球面収差の劣化および合焦の際の収差変動が大きくなる。条件式（４）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化、球面収差の良好な補正、合焦の際の収差変動の抑制に有利となる。
【００４５】  条件式（４）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（４−１）を満足することが好ましい。      （４−１）１．１＜ｆ１／ｆｗ＜１．４５
【００４６】  また、本ズームレンズは、下記条件式（５）を満足することが好ましい。      （５）０．６＜ｆ４／ｆｗ＜１．０ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
【００４７】  条件式（５）の上限以上になると、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が長くなり、レンズ系の全長が長くなる。逆に条件式（５）の下限以下になると、球面収差・像面湾曲の劣化を生じると共に十分なバックフォーカスを得ることができなくなる。条件式（５）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化、球面収差・像面湾曲の良好な補正、十分なバックフォーカスの確保に有利となる。
【００４８】  条件式（５）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（５−１）を満足することが好ましい。      （５−１）０．７＜ｆ４／ｆｗ＜０．９
【００４９】  また、本ズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側から順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群Ｇ１ａと、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群Ｇ１ｂとから実質的に構成されることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１は、レンズ系の全長をコンパクトにするため、屈折力が強くなる。合焦の際に第１レンズ群Ｇ１全体を移動させると合焦による収差変動が大きくなるため、合焦の際に固定されている第１ａレンズ群Ｇ１ａと、合焦に用いる第１ｂレンズ群Ｇ１ｂに分離することが肝要である。
【００５０】  このようなインナーフォーカス方式を採ることで、第１レンズ群Ｇ１全体を移動させて合焦する場合に比べて、合焦時の収差変動を小さくすることができ、また、合焦時に移動するレンズ群を軽量化することができる。この効果は特に焦点距離の長いレンズ系ほどより顕著なものとなる。
【００５１】  上記のように第１レンズ群Ｇ１を構成した場合、下記条件式（６）、（７）を満足することが好ましい。      （６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７      （７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８ただし、ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
【００５２】  条件式（６）の上限以上になると、第１ａレンズ群Ｇ１ａの焦点距離が長くなり、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの屈折力の増大を招き、合焦による収差変動が大きくなる。条件式（６）の下限以下になると、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの焦点距離の増大を招き、合焦時の第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの移動量が増大し、レンズ系の全長が長くなる。条件式（７）の上限以上になると、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの焦点距離が増大し、レンズ系の全長が長くなる。条件式（７）の下限以下になると、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの屈折力が強くなり、合焦による収差変動が大きくなる。条件式（６）、（７）を満足することで、レンズ系の全長の短縮化と合焦の際の収差変動の抑制に有利となる。
【００５３】  条件式（６）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（６−１）を満足することが好ましい。条件式（７）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（７−１）を満足することが好ましい。      （６−１）２．２＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．３      （７−１）１．２＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．６
【００５４】  また、本ズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群Ｇ４ａと、開口絞りＳｔと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとから実質的に構成されることが好ましい。正の屈折力を有する第４ａレンズ群Ｇ４ａの像側に開口絞りＳｔを配置することで、絞り径を小さくでき、メカ構造のコンパクト化に繋がる。
【００５５】  上記のように第４レンズ群Ｇ４を構成した場合、下記条件式（８）、（９）を満足することが好ましい。      （８）０．４＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．２      （９）−０．４＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．６ただし、ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
【００５６】  条件式（８）の上限以上になると、第４ａレンズ群Ｇ４ａの屈折力が弱くなり、絞り径を小さくすることが困難になる。条件式（８）の下限以下になると、第４ａレンズ群Ｇ４ａの屈折力が強くなり、球面収差・像面湾曲が劣化する。条件式（９）の上限以上になると、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂが有する正の屈折力が強くなり、バランスをとるために第４ａレンズ群Ｇ４ａの屈折力を弱くしなければならず、絞り径を小さくすることが困難になる。条件式（９）の下限以下になると、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂが有する負の屈折力が強くなり、バランスをとるために第４ａレンズ群Ｇ４ａの屈折力を強くしなければならず、球面収差・像面湾曲の劣化を生じる。条件式（８）、（９）を満足することで、装置の小型化、球面収差・像面湾曲の良好な補正に有利となる。
【００５７】  条件式（８）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（８−１）を満足することが好ましい。条件式（９）に関する上記作用効果をより高めるためには、さらに下記条件式（９−１）を満足することが好ましい。      （８−１）０．５＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．０      （９−１）−０．２＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．４５
【００５８】  また、第４レンズ群Ｇ４を、物体側から順に、正の第４ａレンズ群Ｇ４ａと、開口絞りＳｔと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとからなるように構成した場合、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂの一部を移動させて近接撮影時の合焦を行うようにしてもよい。例えば、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂが、物体側から順に、近接撮影の合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定される負の屈折力を有する第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１と、近接撮影の合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２とから実質的に構成されるようにしてもよい。通常撮影の合焦の際に移動するフォーカス群とは別に、近接撮影の合焦の際に移動するレンズ群を有することで、通常撮影モードとは別の近接撮影モードを備えることが可能となり、より近接した撮影が可能となる。
【００５９】  上記のように第４ｂレンズ群Ｇ４ｂが、第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１と第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２とからなるように構成した場合、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。      （１０）−０．１＜ｆｗ／ｆＡ＜０．１ただし、ｆｗ：広角端での全系の焦点距離ｆＡ：第１レンズ群から第４ｂ１レンズ群までを合成した光学系の広角端での焦点距離
【００６０】  条件式（１０）の上限以上になると、近接撮影モードに切り替えるための第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１の移動量が大きくなり、近接撮影モードに切り替えたときの収差変動が大きくなる。条件式（１０）の下限以下になると、レンズ系の全長の短縮化に不利である。条件式（１０）を満足することで、近接撮影モード時の収差変動の抑制とレンズ系の全長の短縮化に有利となる。
【００６１】  また、本ズームレンズの第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズＬ２１と、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズＬ２２と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズＬ２３とから実質的に構成され、下記条件式（１１）を満足することが好ましい。条件式（１１）を満足することにより、倍率の色収差、特に２次色収差を良好に補正することが可能となる。      （１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０ただし、νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数
【００６２】  また、第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも１面の非球面を含むことが好ましい。レンズ系の全長の短縮化を図ると、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２へのパワー負荷が大きくなり、球面収差の補正が困難になるため、収差補正上有利な非球面を有することが好ましい。その際、望遠系では透過光束が太い第１レンズ群Ｇ１に非球面を用いるのが収差補正上有利であるが、第１レンズ群Ｇ１は有効径が大きいため第１レンズ群Ｇ１に非球面を用いるとコスト上不利となる。第２レンズ群Ｇ２は像面補正のため移動量が小さく、第１レンズ群Ｇ１に近いため、第２レンズ群Ｇ２に非球面を配置することが最もコストパフォーマンスが良く現実的である。特に、第２レンズ群Ｇ２の中でも最も物体側の面が最も光束が太くなるため、第２レンズ群Ｇ２の中の最も物体側の面に非球面を設けることが好ましい。
【００６３】  第２レンズ群Ｇ２以外の各レンズ群としては、具体的には例えば以下のような構成を採ることができる。第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズからなるようにすることができる。この負メニスカスレンズと両凸レンズは接合されていても、接合されていない単レンズであってもよい。
【００６４】  第１ｂレンズ群Ｇ１ｂは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズとからなるようにすることができる。このうち、物体側から１、２番目のレンズである負メニスカスレンズと正レンズは接合されていることが好ましい。
【００６５】  第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとからなるようにすることができる。このうち、物体側から１、２番目のレンズである負レンズと正メニスカスレンズは接合されていることが好ましい。また、物体側から３、４番目のレンズである両凹レンズと負メニスカスレンズは接合されていることが好ましい。なお、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凹レンズとからなるようにしてもよい。
【００６６】  第４ａレンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと、両凸レンズと、両凹レンズとからなるようにすることができる。このうち、物体側から３、４番目のレンズである両凸レンズと両凹レンズは接合されていることが好ましい。
【００６７】  第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズと、両凹レンズとからなるようにすることができる。このようにした場合は、これらは２枚のレンズは接合されていることが好ましい。あるいは、第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１は、像側に凹面を向けた１枚の負メニスカスレンズのみからなるようにしてもよい。
【００６８】  第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２は、例えば、物体側から順に、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズとからなるようにすることができる。このうち、物体側から３、４番目のレンズである両凸レンズと両凹レンズは接合されていることが好ましい。
【００６９】  上述した好ましい構成は、任意の組合せが可能であり、ズームレンズに要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。例えば、好ましい構成を適宜採用することにより、広角端での全画角が２１度程度、ズーム比が３．５倍程度、レンズ系の全長が望遠端の焦点距離の１倍程度のコンパクトな望遠ズームレンズを実現することができる。
【００７０】  次に、本発明のズームレンズの具体的な実施例について説明する。  ＜実施例１＞  実施例１のズームレンズの構成を示す断面図を図２に示す。左側にそれぞれＷ、Ｍ、Ｔという記号が付された上段、中段、下段に、それぞれ広角端、中間焦点距離状態、望遠端における各レンズ群の配置と構成を示している。
【００７１】  実施例１のズームレンズの概略構成は以下のようになっている。すなわち、実施例１のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる。第４レンズ群Ｇ４中に開口絞りＳｔが設けられている。なお、図２に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図２では第４レンズ群Ｇ４と像面Ｓｉｍの間に、各種フィルタやカバーガラス等を想定した平行平板状の光学部材ＰＰを配置した例を示している。
【００７２】  このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定され、第３レンズ群Ｇ３は光軸Ｚに沿って物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群Ｇ２は変倍に伴う像面変動を補正するために光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。
【００７３】  第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群Ｇ１ａと、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群Ｇ１ｂとからなる。第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と、両凸形状の第１２レンズＬ１２とからなる。第１ｂレンズ群Ｇ１ｂは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１３レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正の第１４レンズＬ１４と、物体側に凸面を向けた正の第１５レンズＬ１５とからなる。第１３レンズＬ１３と第１４レンズＬ１４は接合されている。
【００７４】  第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、近軸領域で両凹形状の第２１レンズＬ２１と、像側に凸面を向けた正の第２２レンズＬ２２と、物体側に凹面を向けた負の第２３レンズＬ２３とからなる。第２２レンズＬ２２と第２３レンズＬ２３は接合されている。全系において、非球面は第２１レンズＬ２１の物体側の面のみに設けられている。
【００７５】  第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負の第３１レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第３２レンズＬ３２と、両凹形状の第３３レンズＬ３３と、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第３４レンズＬ３４とからなる。第３１レンズＬ３１と第３２レンズＬ３２は接合されており、第３３レンズＬ３３と第３４レンズＬ３４は接合されている。
【００７６】  第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群Ｇ４ａと、開口絞りＳｔと、第４ｂレンズ群Ｇ４ｂとからなる。第４ｂレンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、近接撮影の合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定される負の屈折力を有する第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１と、近接撮影の合焦の際に移動する正の屈折力を有する第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２とからなる。
【００７７】  第４ａレンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、両凸形状の第４１レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正の第４２レンズＬ４２と、両凸形状の第４３レンズＬ４３と、両凹形状の第４４レンズＬ４４とからなる。第４３レンズＬ４３と第４４レンズＬ４４は接合されている。
【００７８】  第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正の第４５レンズＬ４５と、両凹形状の第４６レンズＬ４６とからなる。第４５レンズＬ４５と第４６レンズＬ４６は接合されている。
【００７９】  第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２は、物体側から順に、両凸形状の第４７レンズＬ４７と、物体側に凹面を向けた負の第４８レンズＬ４８と、両凸形状の第４９レンズＬ４９と、両凹形状の第５０レンズＬ５０と、両凸形状の第５１レンズＬ５１とからなる。第４７レンズＬ４７と第４８レンズＬ４８は接合されており、第４９レンズＬ４９と第５０レンズＬ５０は接合されている。
【００８０】  表１に実施例１のズームレンズの基本レンズデータを示す。表のＳｉの欄は最も物体側の構成要素の物体側の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｊの欄は最も物体側の構成要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
【００８１】  なお、基本レンズデータには、開口絞りＳｔと光学部材ＰＰも含めて示しており、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。Ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を示している。
【００８２】  表２に、実施例１の非球面の非球面係数を示す。表２の非球面係数の数値の「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は「×１０−ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…１２）の値である。
【００８３】  Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍただし、Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）Ｃ：近軸曲率ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…１２）
【００８４】  表３に、実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれにおけるｄ線に関する諸元と変倍・合焦に関するデータを示す。表３のｆ’は全系の焦点距離、Ｂｆ’はバックフォーカス（空気換算長）、ＦＮｏ．はＦナンバー、２ωは全画角（単位は度）である。
【００８５】  なお、一部の面間隔は、変倍時または合焦時に変化する可変面間隔であり、表１の基本レンズデータでは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間隔が可変面間隔の場合は、ＤＤ［ｉ］と記載している。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔は変倍時に変化する可変面間隔であり、それぞれ表１のＤＤ［９］、ＤＤ［１４］、ＤＤ［２０］に対応する。第１ａレンズ群Ｇ１ａと第１ｂレンズ群Ｇ１ｂの間隔、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと第２レンズ群Ｇ２の間隔は合焦時に変化する可変面間隔であり、それぞれ表１のＤＤ［４］、ＤＤ［９］に対応する。第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１と第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２の間隔、第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２と光学部材ＰＰの間隔は近接撮影モードの合焦時に変化する可変面間隔であり、それぞれ表１のＤＤ［３１］、ＤＤ［３９］に対応する。
【００８６】  表３の２段目の表に、無限遠物体に合焦しているときの各可変面間隔の値を示す。表３の３段目の表に、物体距離が１．２ｍの物体に合焦しているときのＤＤ［４］、ＤＤ［９］の値を示す。表３の４段目の表に、物体距離が１．２ｍの物体に合焦している状態からさらに第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２を移動させて近接撮影を行ったときのＤＤ［３１］、ＤＤ［３９］の値と、そのときの広角端、中間焦点距離状態、望遠端それぞれで合焦した物体距離を示す。なお、ここでいう物体距離とは、全系の最も物体側のレンズ面から物体までの光軸上の距離を意味している。
【００８７】  表１〜表３では、所定の桁でまるめた数値を記載している。表１〜表３において、長さに関する数値で単位の表記の無いものはｍｍを単位としている。
【００８８】
【表１】
2014030304.tif 000003
【００８９】
【表２】
2014030304.tif 000004
【００９０】
【表３】
2014030304.tif 000005
【００９１】  図７（Ａ）〜図７（Ｄ）にそれぞれ、広角端における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ｅ）〜図７（Ｈ）にそれぞれ、中間焦点距離状態における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ｉ）〜図７（Ｌ）にそれぞれ、望遠端における実施例１のズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。図７（Ａ）〜図７（Ｌ）は全て無限遠物体合焦時のものである。
【００９２】  各収差図には、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）についての収差も示し、倍率色収差図ではＣ線、Ｆ線についての収差を示している。非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向それぞれに関する収差を実線、破線で示しており、線種の説明にそれぞれ（Ｓ）、（Ｔ）という記号を記入している。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００９３】  上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
【００９４】  ＜実施例２＞  図３に実施例２のズームレンズのレンズ構成図を示す。実施例２のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様であるが、第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２が接合されている点、第４７レンズＬ４７と第４８レンズＬ４８が接合されていない点において相違している。表４、表５、表６にそれぞれ実施例２のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と変倍・合焦に関するデータを示す。図８（Ａ）〜図８（Ｌ）に実施例２のズームレンズの各収差図を示す。
【００９５】
【表４】
2014030304.tif 000006
【００９６】
【表５】
2014030304.tif 000007
【００９７】
【表６】
2014030304.tif 000008
【００９８】  ＜実施例３＞  図４に実施例３のズームレンズのレンズ構成図を示す。実施例３のズームレンズの概略構成は、実施例２のズームレンズのものと略同様であるが、第３４レンズＬ３４を有しない点、第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１の構成、第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２の構成において相違している。実施例３のズームレンズの第４ｂ１レンズ群Ｇ４ｂ１は、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第４５レンズＬ４５のみからなる。実施例３のズームレンズの第４ｂ２レンズ群Ｇ４ｂ２は、物体側から順に、両凸形状の第４６レンズＬ４６と、両凹形状の第４７レンズＬ４７と、両凸形状の第４８レンズＬ４８と、両凹形状の第４９レンズＬ４９と、両凸形状の第５０レンズＬ５０とからなる。第４８レンズＬ４８と第４９レンズＬ４９は接合されている。
【００９９】  表７、表８、表９にそれぞれ実施例３のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と変倍・合焦に関するデータを示す。図９（Ａ）〜図９（Ｌ）に実施例３のズームレンズの各収差図を示す。
【０１００】
【表７】
2014030304.tif 000009
【０１０１】
【表８】
2014030304.tif 000010
【０１０２】
【表９】
2014030304.tif 000011
【０１０３】  ＜実施例４＞  図５に実施例４のズームレンズのレンズ構成図を示す。実施例４のズームレンズの概略構成は、実施例３のズームレンズのものと略同様であるが、近接撮影モードを備えていない点において相違している。実施例４のズームレンズの第４ｂレンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、両凸形状の第４５レンズＬ４５と、両凹形状の第４６レンズＬ４６と、両凸形状の第４７レンズＬ４７と、両凹形状の第４８レンズＬ４８と、両凸形状の第４９レンズＬ４９とからなる。第４７レンズＬ４７と第４８レンズＬ４８は接合されている。
【０１０４】  表１０、表１１、表１２にそれぞれ実施例４のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と変倍・合焦に関するデータを示す。図１０（Ａ）〜図１０（Ｌ）に実施例４のズームレンズの各収差図を示す。
【０１０５】
【表１０】
2014030304.tif 000012
【０１０６】
【表１１】
2014030304.tif 000013
【０１０７】
【表１２】
2014030304.tif 000014
【０１０８】  ＜実施例５＞  図６に実施例５のズームレンズのレンズ構成図を示す。実施例５のズームレンズの概略構成は、実施例４のズームレンズのものと略同様である。表１３、表１４、表１５にそれぞれ実施例５のズームレンズの基本レンズデータ、非球面係数、諸元と変倍・合焦に関するデータを示す。図１１（Ａ）〜図１１（Ｌ）に実施例５のズームレンズの各収差図を示す。
【０１０９】
【表１３】
2014030304.tif 000015
【０１１０】
【表１４】
2014030304.tif 000016
【０１１１】
【表１５】
2014030304.tif 000017
【０１１２】  表１６に、上記実施例１〜５の条件式（１）〜（１０）の対応値と条件式（１１）に関連する値を示す。また、表１６には、レンズ系の全長をＴＴＬとし、望遠端の全系の焦点距離をｆｔとしたときのＴＴＬ／ｆｔの値も示す。なお、表１６に示す値はｄ線におけるものである。
【０１１３】
【表１６】
2014030304.tif 000018
【０１１４】  以上のデータから、実施例１〜５のズームレンズは、ズーム比が３．４〜３．５倍の望遠系において、良好な光学性能を保持しつつ、レンズ系の全長が望遠端の焦点距離の１倍以下となるコンパクト化を達成していることがわかる。
【０１１５】  次に、図１２を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１２に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態に係るズームレンズ１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置としては、例えば、フイルムカメラや、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、映画撮影用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラ等を挙げることができる。
【０１１６】  図１２に示す撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、ズームレンズによって結像される被写体の像を撮像する撮像素子３と、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部４と、変倍制御部５と、フォーカス制御部６とを備える。ズームレンズ１は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有する。なお、図１２では各レンズ群を概念的に示している。
【０１１７】  撮像素子３は、ズームレンズ１により形成される被写体の像を撮像して電気信号に変換するものであり、その撮像面がズームレンズの像面に一致するように配置される。撮像素子３としては例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。変倍制御部５は、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて変倍を行い、この変倍に伴う像面変動を補正するように第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させる。フォーカス制御部５は、物体距離が変動したときに第１レンズ群Ｇ１および／または第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させて合焦を行うように構成されている。
【０１１８】  以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【図１】
2014030304.tif 000019
【図２】
2014030304.tif 000020
【図３】
2014030304.tif 000021
【図４】
2014030304.tif 000022
【図５】
2014030304.tif 000023
【図６】
2014030304.tif 000024
【図７】
2014030304.tif 000025
【図８】
2014030304.tif 000026
【図９】
2014030304.tif 000027
【図１０】
2014030304.tif 000028
【図１１】
2014030304.tif 000029
【図１２】
2014030304.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月27日(2015.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、前記第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、前記第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、
前記第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（１）、（６）、（７）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７
（７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８
ただし、
ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離
ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量
Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量
であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。
【請求項２】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、前記第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、前記第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、
前記第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（１）、（８）、（９）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（８）０．４＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．２
（９）−０．４＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．６
ただし、
ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離
ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量
Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量
であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。
【請求項３】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、前記第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、前記第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズとから実質的に構成され、
下記条件式（１）、（１１）を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０
ただし、
νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数
νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数
Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量
Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量
であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。
【請求項４】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズとから実質的に構成され、
下記条件式（１１）を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
（１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０
ただし、
νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数
νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数
である。
【請求項５】
前記第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（６）、（７）を満足する請求項２または３に記載のズームレンズ。
（６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７
（７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８
ただし、
ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離
ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項６】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（１−１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜０．５
【請求項７】
下記条件式（２）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（２）１．０＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜２．０
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項８】
下記条件式（３）を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（３）０．４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．９
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項９】
下記条件式（４）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（４）１．０＜ｆ１／ｆｗ＜１．５
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１０】
前記第２レンズ群は少なくとも１面の非球面を含む請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
下記条件式（５）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（５）０．６＜ｆ４／ｆｗ＜１．０
ただし、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１２】
前記第４ｂレンズ群が、物体側から順に、近接撮影の合焦の際に像面に対して固定される負の屈折力を有する第４ｂ１レンズ群と、近接撮影の合焦の際に移動する正の屈折力を有する第４ｂ２レンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（１０）を満足する請求項２記載のズームレンズ。
（１０）−０．１＜ｆｗ／ｆＡ＜０．１
ただし、
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
ｆＡ：第１レンズ群から第４ｂ１レンズ群までを合成した光学系の広角端での焦点距離
である。
【請求項１３】
下記条件式（１−２）を満足する請求項１から１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（１−２）０．１５＜Ｍ２／Ｍ３＜０．３５
【請求項１４】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（２−１）１．１＜｜ｆ２／ｆｗ｜＜１．８
ただし、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１５】
下記条件式（３−１）を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（３−１）０．４５＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜０．８
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１６】
下記条件式（４−１）を満足する請求項１から１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（４−１）１．１＜ｆ１／ｆｗ＜１．４５
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１７】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１から１６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（５−１）０．７＜ｆ４／ｆｗ＜０．９
ただし、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【請求項１８】
前記第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（６−１）、（７−１）を満足する請求項１から１７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（６−１）２．２＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．３
（７−１）１．２＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．６
ただし、
ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離
ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項１９】
前記第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、
下記条件式（８−１）、（９−１）を満足する請求項１から１８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（８−１）０．５＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．０
（９−１）−０．２＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．４５
ただし、
ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離
ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
である。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、第１レンズ群が、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定される正の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群とから実質的に構成され、下記条件式（１）、（６）、（７）を満足することを特徴とするものである。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（６）２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜３．７
（７）１．０＜ｆ１ｂ／ｆ１＜１．８
本発明の第２のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａレンズ群と、絞りと、第４ｂレンズ群とから実質的に構成され、下記条件式（１）、（８）、（９）を満足することを特徴とするものである。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（８）０．４＜ｆ４ａ／ｆ４＜１．２
（９）−０．４＜ｆ４／ｆ４ｂ＜０．６
本発明の第３のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とが配されてなる４つのレンズ群から実質的に構成され、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、第３レンズ群は物体側から像側へ単調に移動し、第２レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正するために移動し、第２レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた第２１レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有する第２２レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第２３レンズとから実質的に構成され、下記条件式（１）、（１１）を満足することを特徴とするものである。
（１）０＜Ｍ２／Ｍ３＜１．０
（１１）νｄ２２＜νｄ２３＜５０
ただし、
ｆ１ａ：第１ａレンズ群の焦点距離
ｆ１ｂ：第１ｂレンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ４ａ：第４ａレンズ群の焦点距離
ｆ４ｂ：第４ｂレンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
νｄ２２：第２２レンズのｄ線のアッベ数
νｄ２３：第２３レンズのｄ線のアッベ数
Ｍ２：広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群の移動量
Ｍ３：広角端から望遠端へ変倍する際の第３レンズ群の移動量
であり、Ｍ２、Ｍ３の符号は像側への移動を正符号とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
各収差図には、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図にはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）についての収差も示し、倍率色収差図ではＣ線、Ｆ線についての収差を示している。非点収差図ではサジタル方向、タンジェンシャル方向それぞれに関する収差を実線、破線で示しており、線種の説明にそれぞれ（Ｓ）、（Ｔ）という記号を記入している。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
撮像素子３は、ズームレンズ１により形成される被写体の像を撮像して電気信号に変換するものであり、その撮像面がズームレンズの像面に一致するように配置される。撮像素子３としては例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。変倍制御部５は、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させて変倍を行い、この変倍に伴う像面変動を補正するように第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させる。フォーカス制御部６は、物体距離が変動したときに第１レンズ群Ｇ１および／または第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させて合焦を行うように構成されている。
【国際調査報告】
2014030304.tif 000031
2014030304.tif 000032