(57)【要約】【課題】  少ないレンズ枚数で低コストなデジタルカメラやビデオ等に適したズームレンズで、特に広角端で６０°以上の画角で、変倍比が５．５から７程度のズームレンズを提供する。【解決手段】  物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群より構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから成り、第３レンズ群は物体側から順に少なくとも正のレンズと負のレンズを含み、少なくとも第３レンズ群の正のレンズは球面レンズであり、さらに第３レンズ群の最も像側に位置するレンズが、少なくとも１面に非球面を有するレンズであるズームレンズ。【選択図】        図１
2005181499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから成り、
前記第３レンズ群は物体側から順に少なくとも正のレンズと負のレンズを含み、少なくとも第３レンズ群の前記正のレンズは球面レンズであり、さらに前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズが、少なくとも１面に非球面を有するレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置した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３レンズ群の前記正のレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とする請求項１、２または３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４又は５に記載のズームレンズ。
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項７】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４又は５に記載のズームレンズ。
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項８】
物体側より順に、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レンズ群より構成され、
広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから成り、
前記第３レンズ群は少なくとも２枚の正のレンズと１枚の負のレンズを有し、さらに前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズが、少なくとも１面に非球面を有するレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【請求項９】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置したことを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする請求項８又は９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とする請求項８、９、又は１０に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のズームレンズ。
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項１４】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のズームレンズ。
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項１５】
物体側より順に、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レンズ群より構成され、
広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズとから成り、
前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズは少なくとも１面に非球面を有し、
前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とするズームレンズ。
【請求項１６】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置したことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
【請求項１７】
前記第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のズームレンズ。
【請求項１８】
前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする請求項１５、１６又は１７に記載のズームレンズ。
【請求項１９】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１８に記載のズームレンズ。
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項２０】
前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１８に記載のズームレンズ。
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
【請求項２１】
前記第３レンズ群の最も像側に位置する前記レンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．１５＜ｆw／ｆ3i＜０．１５
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ3i：第３レンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離
【請求項２２】
前記第３レンズ群の最も像側に位置する前記レンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．０５＜ｆw／ｆ3i＜０．０５
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ3i：第３レンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離
【請求項２３】
前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１０＜ｆw／ｆ1＜０．４０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
【請求項２４】
前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１０＜ｆw／ｆ1＜０．２０
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
【請求項２５】
前記第２レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２＜β2T／β2w＜４．０
但し、  β2T：望遠端における第２レンズ群の倍率
β2w：広角端における第２レンズ群の倍率
【請求項２６】
前記第２レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
２．０＜β2T／β2w＜３．０
但し、  β2T：望遠端における第２レンズ群の倍率
β2w：広角端における第２レンズ群の倍率
【請求項２７】
前記第３レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２＜β3T／β3w＜４．０
但し、  β3T：望遠端における第３レンズ群の倍率
β3w：広角端における第３レンズ群の倍率
【請求項２８】
前記第３レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から２６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
２．０＜β3T／β3w＜３．０
但し、  β3T：望遠端における第３レンズ群の倍率
β3w：広角端における第３レンズ群の倍率
【請求項２９】
前記第２レンズ群は、少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする請求項１から２８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項３０】
前記第２レンズ群の非球面は、ガラス球面上に非球面樹脂を形成させた複合非球面であることを特徴とする請求項２９に記載のズームレンズ。
【請求項３１】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．５＜ＳＤ／Ｙmax＜４．５
但し、  ＳＤ：各レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離の和
Ｙmax：撮像素子の対角長
【請求項３２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
２．０＜ＳＤ／Ｙmax＜３．０
但し、  ＳＤ：各レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離の和
Ｙmax：撮像素子の対角長
【請求項３３】
前記ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、少なくとも第１レンズ群、第３レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群は、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広がり前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭まるよう光軸方向に移動することを特徴とする請求項１から３２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項３４】
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し、一体となって移動することを特徴とする請求項１から３３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項３５】
前記ズームレンズは、少なくとも前記第４レンズ群を移動させて無限遠から有限距離への合焦を行うことを特徴とする請求項１から３３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項３６】
前記第４レンズ群は、望遠端における位置が広角端における位置よりも像側に位置することを特徴とする請求項１から３５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項３７】
前記ズームレンズの変倍比は５．０以上、７．０以下であることを特徴とする請求項１から３６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【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ＣＣＤを用いたデジタルカメラに用いられるズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この分野のズームレンズとして、特許文献１、特許文献２のズームレンズがあり、下記の内容が示されている。特許文献１では、物体側から像側へ向かって、正の焦点距離を持つ第１レンズ群、負の焦点距離を持つ第２レンズ群、いずれも正の焦点距離を持つ第３，第４、第５レンズ群を配している。第３レンズ群の近傍に開口絞りを有し、実施例にはレンズ構成が１１から１２枚で、変倍比は４．７程度、広角端での画角は６６°程度となっている。また、特許文献２では、物体側から像側へ向かって、正の焦点距離を有する第１レンズ群、負の焦点距離を有する第２レンズ群、正の焦点距離を有する第３レンズ群、正の焦点距離を有する第４レンズ群で構成されており、実施例にはレンズ枚数が１１枚で、変倍比が４．９程度、広角端での画角は６０°程度となっているものが提案されている。
【０００３】
ところで、近年、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）を用いたデジタルカメラ、ビデオカメラ等のカメラ分野においても、高変倍比で、広角端の画角が大きく、小型で低コストなズームレンズへの要求が高まっている。
【特許文献１】特開２００２−２４４０３９号公報
【特許文献２】特開２００２−６２１６号公報
【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、これらの要求を達成する場合には、高変倍比で広角端の画角が大きくても、レンズ系全体を最小限のレンズ枚数で構成して低コスト化すると共に、最適なズームレンズタイプの選択、レンズ構成、各レンズのパワー配分等を適切に選択して達成することが必要である。
【０００５】
ところで、特許文献１に示されたズームレンズものは、変倍比が５程度でありながら５群レンズ構成となっており構造が複雑となる。
【０００６】
また、特許文献２では、４群レンズ構成で変倍比が５程度ではあるが、レンズ枚数の構成が１１枚以上と多くなっている。実施例では第１レンズ群のレンズ枚数が３枚となっており、第４レンズ群のレンズ枚数が２枚から３枚となっている。また、レンズ構成枚数が多い等により小型化、低コスト化することが困難となる。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、少ないレンズ枚数で低コストなデジタルカメラやビデオカメラ等に適したズームレンズで、特に広角端で６０°以上の画角で、変倍比が５．５から７程度のズームレンズを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、下記の手段のいずれかにより達成される。即ち、
（１）．物体側より順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから成り、前記第３レンズ群は物体側から順に少なくとも正のレンズと負のレンズを含み、少なくとも第３レンズ群の前記正のレンズは球面レンズであり、さらに前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズが、少なくとも１面に非球面を有するレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【０００９】
（２）．前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置したことを特徴とする（１）に記載のズームレンズ。
【００１０】
（３）．前記第３レンズ群の前記正のレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする（２）に記載のズームレンズ。
【００１１】
（４）．前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とする（１）、（２）または（３）に記載のズームレンズ。
【００１２】
（５）．前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする（４）に記載のズームレンズ。
【００１３】
（６）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（４）又は（５）に記載のズームレンズ。
【００１４】
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０・・・・・・・・式［１］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（７）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（４）又は（５）に記載のズームレンズ。
【００１５】
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０・・・・・・・・式［２］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（８）．物体側より順に、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レンズ群より構成され、
広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから成り、
前記第３レンズ群は少なくとも２枚の正のレンズと１枚の負のレンズを有し、さらに前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズが、少なくとも１面に非球面を有するレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【００１６】
（９）．前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置したことを特徴とする（８）に記載のズームレンズ。
【００１７】
（１０）．前記第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする（８）又は（９）に記載のズームレンズ。
【００１８】
（１１）．前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とする（８）、（９）又は（１０）に記載のズームレンズ。
【００１９】
（１２）．前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする（１１）に記載のズームレンズ。
【００２０】
（１３）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１１）又は（１２）に記載のズームレンズ。
【００２１】
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０・・・・・・・・・式［１］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（１４）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１１）又は（１２）に記載のズームレンズ。
【００２２】
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０・・・・・・・・式［２］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（１５）．物体側より順に、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レンズ群より構成され、
広角端から望遠端への変倍に際し、各レンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズとから成り、
前記第３レンズ群の最も像側に位置するレンズは少なくとも１面に非球面を有し、
前記第４レンズ群は１枚の正のレンズから構成されることを特徴とするズームレンズ。
【００２３】
（１６）．前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置したことを特徴とする（１５）に記載のズームレンズ。
【００２４】
（１７）．前記第３レンズ群の最も物体側に位置するレンズは、研磨加工によるガラス球面レンズであることを特徴とする（１５）又は（１６）に記載のズームレンズ。
【００２５】
（１８）．前記第４レンズ群の前記正のレンズは少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする（１５）、（１６）又は（１７）に記載のズームレンズ。
【００２６】
（１９）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１８）に記載のズームレンズ。
【００２７】
０．１０＜ｆw／ｆ4＜０．６０・・・・・・・・式［１］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（２０）．前記第４レンズ群の前記正のレンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１８）に記載のズームレンズ。
【００２８】
０．２０＜ｆw／ｆ4＜０．４０・・・・・・・・・式［２］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ4：第４レンズ群の焦点距離
（２１）．前記第３レンズ群の最も像側に位置する前記レンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２０）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００２９】
−０．１５＜ｆw／ｆ3i＜０．１５・・・・・・・・式［３］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ3i：第３レンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離
（２２）．前記第３レンズ群の最も像側に位置する前記レンズはプラスチックから成り、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２０）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３０】
−０．０５＜ｆw／ｆ3i＜０．０５・・・・・・・・式［４］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ3i：第３レンズ群の最も像側に位置するレンズの焦点距離
（２３）．前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２２）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３１】
０．１０＜ｆw／ｆ1＜０．４０・・・・・・・・式［５］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
（２４）．前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２２）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３２】
０．１０＜ｆw／ｆ1＜０．２０・・・・・・・・式［６］
但し、  ｆw：広角端における全系の焦点距離
ｆ1：第１レンズ群の焦点距離
（２５）．前記第２レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２４）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３３】
１．２＜β2T／β2w＜４．０・・・・・・・・・式［７］
但し、  β2T：望遠端における第２レンズ群の倍率
β2w：広角端における第２レンズ群の倍率
（２６）．前記第２レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２４）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３４】
２．０＜β2T／β2w＜３．０・・・・・・・・・式［８］
但し、  β2T：望遠端における第２レンズ群の倍率
β2w：広角端における第２レンズ群の倍率
（２７）．前記第３レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２６）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３５】
１．２＜β3T／β3w＜４．０・・・・・・・・式［９］
但し、  β3T：望遠端における第３レンズ群の倍率
β3w：広角端における第３レンズ群の倍率
（２８）．前記第３レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（２６）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３６】
２．０＜β3T／β3w＜３．０・・・・・・・・式［１０］
但し、  β3T：望遠端における第３レンズ群の倍率
β3w：広角端における第３レンズ群の倍率
（２９）．前記第２レンズ群は、少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする（１）から（２８）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３７】
（３０）．前記第２レンズ群の非球面は、ガラス球面上に非球面樹脂を形成させた複合非球面であることを特徴とする（２９）に記載のズームレンズ。
【００３８】
（３１）．以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（３０）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００３９】
１．５＜ＳＤ／Ｙmax＜４．５・・・・・・・・・式［１１］
但し、  ＳＤ：各レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離の和
Ｙmax：撮像素子の対角長
（３２）．以下の条件式を満足することを特徴とする（１）から（３０）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４０】
２．０＜ＳＤ／Ｙmax＜３．０・・・・・・・・・式［１２］
但し、  ＳＤ：各レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離の和
Ｙmax：撮像素子の対角長
（３３）．前記ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、少なくとも第１レンズ群、第３レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群は、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広がり前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭まるよう光軸方向に移動することを特徴とする（１）から（３２）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４１】
（３４）．前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し、一体となって移動することを特徴とする（１）から（３３）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４２】
（３５）．前記ズームレンズは、少なくとも前記第４レンズ群を移動させて無限遠から有限距離への合焦を行うことを特徴とする（１）から（３３）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４３】
（３６）．前記第４レンズ群は、望遠端における位置が広角端における位置よりも像側に位置することを特徴とする（１）から（３５）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４４】
（３７）．前記ズームレンズの変倍比は５．０以上、７．０以下であることを特徴とする（１）から（３６）のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【００４５】
ここで、本発明の第１の構成のズームレンズ（Ａ）、第２の構成のズームレンズ（Ｂ）、第３の構成のズームレンズ（Ｃ）、および第１から３に関係する共通部分（Ｄ）に分けて各請求項を説明する。
【００４６】
Ａ．本発明の第１の構成のズームレンズ
（請求項１について）、第１レンズ群の構成を負レンズ１枚と正レンズ１枚の２枚で構成し、第１レンズ群で色消しを十分に行うと、特に望遠側での軸上色収差や倍率色収差等を小さく抑えることが可能である。なお、従来の第１レンズ群が負レンズ１枚、正レンズ２枚の計３枚からなる構成に比べ第１レンズ群を薄く、前玉径を小さくでき、コンパクト化を図っている。ズーミングにおいて第１レンズ群を可動とする場合には、第１レンズ群の重量を比較的軽くでき、駆動機構に与える負荷を小さくできる（請求項８、１５についても同様）。また、第３レンズ群を物体側から順に正のレンズ、負のレンズと配置することで、負レンズの光線高さを低くしてペッツバール和を小さくし、像面湾曲を抑えて、ズーミング時の収差変動を小さく抑えている（請求項８についても同様）。また、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置する場合には、開口絞りから離れたところに位置している第３レンズ群の最も像側のレンズを非球面化することで非点収差を良好に補正することができる。
【００４７】
（請求項２について）、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置すると、撮像素子がＣＣＤやＣＭＯＳ時に必要なテレセントリック性の確保と、前玉径・後玉径のコンパクト化を両立するのに好ましい。また、開口絞り位置付近のレンズは球面収差やコマ収差を良好に補正し、開口絞りから比較的離れた所に配置する、第３レンズ群の最も像側のレンズを非球面化することで、非点収差も良好に補正することができる。
【００４８】
（請求項３について）、請求項２に記載の位置に開口絞りを配置した場合、第３レンズ群内の最も物体側に位置するレンズにおいて、ここを通過する光束は軸上・軸外とも比較的太いため、本ズームレンズ中、レンズ面形状誤差の影響を最も受けやすい箇所となっている。その影響を少なくするため、少なくともこのレンズを研磨加工によるガラス球面レンズとし、モールド成形によるガラスモールドレンズ、射出成形によるプラスチックレンズよりも製造時の面のうねり誤差（非球面誤差）を小さく抑えている（請求項１０、１７についても同様）。
【００４９】
（請求項４について）、４群タイプのズームレンズでは第４レンズ群以降にパワーを持った光学素子（光学部品）が存在しないので、第４レンズ群で発生する収差はその後の光線経路においては拡大されず目立ちにくい。したがって、正レンズと負レンズの２枚以上のレンズで色消し等を行わなくとも全レンズ系の光学性能へ与える影響が小さく、第４レンズ群を１枚の正レンズのみとして、レンズ枚数を減らしている（請求項５、１１、１５についても同様）。
【００５０】
（請求項５について）、請求項４において、この１枚の正レンズの少なくとも１面を非球面にすることにより歪曲収差低減等の光学性能の向上を図っている。
【００５１】
（請求項６、７について）、この第４レンズ群にプラスチックレンズを使用することにより、ズーミングやフォーカシングで第４レンズ群を移動させる負荷の軽減を図っている。第４レンズ群の倍率が比較的小さく、ここを通過する軸上光線高さや軸外光線太さは細いため、温度変化によるレンズ形状変化や屈折率変化が生じても、ピント移動量は比較的小さく光学性能の劣化も小さい。なお、第４レンズ群にガラスモールド非球面や複合（ハイブリッド）非球面を使用しても良好な光学性能となる（請求項６、７、１３、１４、１９、２０についても同様）。
【００５２】
Ｂ．本発明の第２の構成のズームレンズ
（請求項８について）、第１レンズ群の構成を負レンズ１枚と正レンズ１枚の２枚で構成し、第１レンズ群で色消しを十分に行うと、特に望遠側での軸上色収差や倍率色収差等を小さく抑えることが可能である。なお、従来の第１レンズ群が負レンズ１枚、正レンズ２枚の計３枚からなる構成に比べ第１レンズ群を薄く、前玉径を小さくでき、コンパクト化を図っている。ズーミングにおいて第１レンズ群を可動とする場合には、第１レンズ群の重量を比較的軽くでき、駆動機構に与える負荷を小さくできる（請求項１の記載参照）。また、第３レンズ群内のパワー配置を順に正正負とすると、正のパワーを分割して小さくでき、正レンズで発生する球面収差やコマ収差を小さくできズーミング時の収差変動も小さく抑えられる。また、組み立ての際レンズ偏芯が生じても収差変動を小さく抑えられる。また、第２レンズ群と第３レンズ群の空気間隔中に開口絞りを配置する場合には、開口絞りから離れたところに位置している第３レンズ群の最も像側のレンズを非球面化することで非点収差も良好に補正する事が可能である。
【００５３】
（請求項９ついて）、上記請求項２の説明と同じである。
【００５４】
（請求項１０について）、このレンズを研磨加工によるガラス球面レンズとすることで、モールド成形によるガラスモールドレンズ、射出成形によるプラスチックレンズよりも製造時の面のうねり誤差（非球面誤差）を小さく抑えている。
【００５５】
（請求項１１について）、上記請求項４の説明と同じである。
【００５６】
（請求項１２について）、請求項１１において、１枚の正レンズの少なくとも１面を非球面にすることにより歪曲収差低減等の光学性能の向上を図っている。
【００５７】
（請求項１３、１４について）、それぞれ請求項６、７の説明と同じである。
【００５８】
Ｃ．本発明の第３の構成のズームレンズ
（請求項１５について）、第１レンズ群の構成を負レンズ１枚と正レンズ１枚の２枚で構成し、第１レンズ群で色消しを十分に行うと、特に望遠側での軸上色収差や倍率色収差等を小さく抑えることが可能である。なお、従来の第１レンズ群が負レンズ１枚、正レンズ２枚の計３枚からなる構成に比べ第１レンズ群を薄く、前玉径を小さくでき、コンパクト化を図っている。ズーミングにおいて第１レンズ群を可動とする場合には、第１レンズ群の重量を比較的軽くでき、駆動機構に与える負荷を小さくできる（請求項１の記載参照）。なお、開口絞りから比較的離れた所に位置する第３レンズ群の最も像側のレンズを非球面化することで非点収差も良好に補正することができる（請求項８の記載参照）。さらに、４群タイプのズームレンズでは第４レンズ群以降にパワーを持った光学素子（光学部品）が存在しないので、第４レンズ群で発生する収差はその後の光線経路においては拡大されず目立ちにくい。したがって、正レンズと負レンズの２枚以上のレンズで色消し等を行わなくとも全レンズ系の光学性能へ与える影響が小さく、第４レンズ群を１枚の正レンズのみとして、レンズ枚数を減らしている（請求項４の記載参照）。
【００５９】
（請求項１６、１７、１８について）、それぞれ請求項２、１０、１２の説明と同じである。
【００６０】
（請求項１９、２０について）、それぞれ請求項６、７の説明と同じである。
【００６１】
Ｄ．本発明の第１から３のズームレンズに関係
（請求項２１〜２８について）、請求項２１〜２８は、後述する条件式３〜１０をそれぞれ満足するように規定している。
【００６２】
（請求項２９について）、第２レンズ群内に少なくとも１面の非球面を用い、これにより特に、広角側における歪曲収差や非点収差等を良好に補正している。
【００６３】
（請求項３０について）、請求項２９に記載のレンズは、ガラス球面レンズと非球面樹脂とを複合化しており、ガラスモールド非球面レンズに比べ、硝種の選択幅が広がり、諸収差の補正効果を大きくしている。なお、複合レンズはガラス母体面レンズに薄い非球面樹脂層を設けているのでレンズ１枚と見なしている。
【００６４】
（請求項３１、３２について）、請求項３１は後述で説明する条件式１１を満足するように規定している。また、請求項３２は後述で説明する条件式１２を満足するように規定している。諸性能を維持しつつレンズの光軸方向の厚さを抑え小型化を図っている。
【００６５】
（請求項３３について）、広角端から望遠端への変倍に際し、少なくとも第１、第３レンズ群が物体側に移動し、第２レンズ群は、第１レンズ群と第２レンズ群間隔が広がり、第２レンズ群と第３レンズ群間隔が狭まるよう光軸方向に移動するようにしているので、第２レンズ群の移動のみで変倍を行うタイプに比べ、同じ変倍比であっても第２レンズ群のパワーが小さく移動量が少なくて済み、コンパクト性と良好な光学性能の両立を可能にしている。また、広角側で第１レンズ群を入射瞳に比較的近い位置に配置できるため、前玉径を比較的小さくすることを可能にしている。
【００６６】
（請求項３４について）、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第３レンズ群を一体移動させて変倍を行うことにより、鏡胴構造や駆動機構をより簡素にすることができ、取り扱いを容易にしている。
【００６７】
（請求項３５について）、無限遠物体から近距離物体へ焦点を合わせる際に、第４レンズ群を物体側へ移動させる所謂リアフォーカスを使用し、レンズのコンパクト化を可能にしている。なお、第１レンズ群でフォーカシングすると至近距離での周辺光量比を確保するのに前玉径が大きくなってしまう。
【００６８】
（請求項３６について）、第４レンズ群の望遠端における位置を広角端における位置よりも像側に位置させ、広角端での無限遠から至近距離へ合焦するのに必要な移動経路を、望遠端での合焦に必要な移動経路に含ませズームレンズの光軸方向の小型化を図っている。
【００６９】
（請求項３７について）、ズームレンズの変倍比が５．０以上、７．０以下に規定し、高変倍比を確保している。
【００７０】
次に、上記の各条件式について説明する。
【００７１】
条件式［１］は、広角端における全レンズ系の屈折力と、第４レンズ群の屈折力との関係を規定したもので、条件式の下限値以上であれば、第４レンズ群のパワーが小さくなり過ぎることによるフォーカシング時の移動量が多くなり過ぎず、コンパクトになり、条件式の上限値以下であれば、第４レンズ群のパワーが大きくなり過ぎず、このレンズ群で発生する諸収差や偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、良好な光学性能を保つことができる。（請求項６、１３、１９に関係）。
【００７２】
条件式［２］は、条件式［１］をさらに限定したものである（請求項７、１４、２０に関係）。
【００７３】
条件式［３］は、広角端における全系の屈折力と、第３レンズ群の最も像側に位置するプラスチックレンズの屈折力との関係を規定したものであり、条件式の範囲内であれば、プラスチックレンズのパワーが小さくなり、プラスチックレンズの温度変化時におけるピント移動量を小さく抑えることができる。（請求項２１に関係）。
【００７４】
条件式［４］は、条件式［３］をさらに限定したものである（請求項２２に関係）。
【００７５】
条件式［５］は、広角端における全レンズ系の屈折力と、第１レンズ群の屈折力との関係を規定したものであり、条件式の下限値以上であれば、第１レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、第２レンズ群以降の倍率が小さくなり過ぎないので、全レンズ系のコンパクト性が維持され、条件式の上限値以下であれば、第１レンズのパワーが強くなり過ぎず、このレンズ群で発生する諸収差や、偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、良好な光学性能を保つことができる（請求項２３に関係）。
【００７６】
条件式［６］は、条件式［５］をさらに限定したものである（請求項２４に関係）。
【００７７】
条件式［７］は、望遠端における第２レンズ群の倍率と広角端における第２レンズ群の倍率との関係を規定したものであり、条件式の下限値以上であれば、第２レンズ群による変倍の寄与が小さ過ぎないので他の群の変倍負担を大きくし過ぎず、他の群における諸収差や偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、条件式の上限値以下であれば第２レンズ群による変倍の寄与が大き過ぎないのでこのレンズ群で発生する諸収差や、偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、良好な光学性能を保つことができる（請求項２５に関係）。
【００７８】
条件式［８］は、条件式［７］をさらに限定したものである（請求項２６に関係）。
【００７９】
条件式［９］は、望遠端における第３レンズ群の倍率と広角端における第３レンズ群の倍率との関係を規定したものであり、条件式の下限値以上であれば、第３レンズ群による変倍の寄与が小さ過ぎないので、他のレンズ群の変倍負担を大きくし過ぎず、他のレンズ群における諸収差や偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、条件式の上限値以下であれば、第３レンズ群による変倍の寄与が大き過ぎないのでこの群で発生する諸収差や、偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、良好な光学性能を保つことができる（請求項２７に関係）。
【００８０】
条件式［１０］は条件式［７］をさらに限定したものである（請求項２８に関係）。
【００８１】
条件式［１１］は、各レンズ群の軸上厚の和と撮像素子の対角長との関係を規定したものであり、条件式の下限値以上であれば、レンズ厚が薄過ぎないので偏芯・形状誤差による光学性能劣化が小さくて済み、良好な光学性能を保つことができ、条件式の上限値以下であれば、レンズが厚くなり過ぎることなくコンパクトになる（請求項３１に関係）。
【００８２】
条件式［１２］で条件式［７］をさらに限定したものである（請求項３２に関係）。
【発明の効果】
【００８３】
本発明のズームレンズは上記のように構成したので次のような効果を奏する。少ないレンズ枚数で低コストなデジタルカメラやビデオ等に適したズームレンズで、特に広角端で６０°以上の画角で、変倍比が５．５から７程度のズームレンズを提供できるようになった。
【実施例】
【００８４】
次に本発明のズームレンズの実施例１から４について説明するが、これに限定されるものではない。ここで、各実施例に使用する記号は下記の通りである。
【００８５】
Ｆ：Ｆナンバー
ω：半画角
ｒ：屈折面の曲率半径
ｄ：屈折面の間隔
ｎd：レンズ材料のｄ線での屈折率
νd：レンズ材料のアッベ数
ｆ：焦点距離
各実施例において、非球面の形状は、光軸方向にｘ軸をとり、光軸と垂直方向に高さｈとし、Ｋを円錐定数、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10を非球面係数として、「数１」で表している。
【００８６】
【数１】
2005181499.tif 000003
【００８７】
なお、実施例１から実施例４のレンズの光軸断面図は広角端におけるものである。また、実施例１から実施例３までの複合レンズ（第６面〜第８面）はガラス母体面レンズと非球面樹脂層とをセットにしたものでありレンズ１枚と見なし得るものである。
【００８８】
なお、赤外カットフィルターを、ローパスフィルター表面にコート処理を施した反射型とすることにより、吸収型の赤外カットフィルターガラスを別途挿入する必要がないので、光軸方向の厚みを薄くすることができ、コンパクト性に有利な構成としている。
【００８９】
（実施例１）
実施例１は、請求項１から３７に係わる実施例である。図１は実施例１のレンズ断面図である。図１において、ズームレンズは物体側より正、負、正、正の４群レンズであり、第１レンズ群１Ｇには負レンズ１ａ、正レンズ１ｂを有し、また、第３レンズ群３Ｇにはレンズ３ｐ１、レンズ３ｐ２、レンズ３ｎ、レンズ３ｉを有し、さらに、第４レンズ群４Ｇにはレンズ４ｐを有している。また、開口絞りＳは第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの空気間隔中に配置してある。さらに、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群１Ｇと第３レンズ３Ｇ群が一体となって移動する。
【００９０】
なお、第２レンズ群２Ｇ中の第６面〜第８面は複合非球面レンズ、第３レンズ群３Ｇ中のレンズ３ｉ（第１６面〜第１７面）はプラスチック非球面レンズ、第４レンズ群４Ｇ中のレンズ４ｐ（第１８面〜第１９面）はプラスチック非球面レンズである。
【００９１】
レンズデータを表１、２に示す。
【００９２】
【表１】
2005181499.tif 000004
【００９３】
【表２】
2005181499.tif 000005
【００９４】
図２は実施例１の（ａ）広角端（ｂ）中間（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【００９５】
（実施例２）
実施例２は請求項１から３７に係わる実施例である。図３は実施例２のレンズ断面図である。図３において、ズームレンズは物体側より正、負、正、正の４群レンズであり、第１レンズ群１Ｇには負レンズ１ａ、正レンズ１ｂを有し、また、第３レンズ群３Ｇにはレンズ３ｐ１、レンズ３ｐ２、レンズ３ｎ、レンズ３ｉを有し、さらに第４レンズ群４Ｇにはレンズ４ｐを有している。
【００９６】
また、開口絞りＳは第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの空気間隔中に配置してある。広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群１Ｇと第３レンズ３Ｇ群が一体となって移動するタイプである。
【００９７】
なお、第２レンズ群２Ｇ中の第６面〜第８面は複合非球面レンズ、第３レンズ群３Ｇ中のレンズ３ｉ（第１６面〜第１７面）はプラスチック非球面レンズ、第４レンズ群４Ｇ中のレンズ４ｐ（第１８面〜第１９面）はプラスチック非球面レンズである。
【００９８】
レンズデータを表３、４に示す。
【００９９】
【表３】
2005181499.tif 000006
【０１００】
【表４】
2005181499.tif 000007
【０１０１】
図４は実施例２の（ａ）広角端（ｂ）中間（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【０１０２】
（実施例３）
実施例３は請求項１から３３、３５とから３７に係わる実施例である。図５は実施例３のレンズ断面図である。図５において、ズームレンズは物体側より正、負、正、正の４群レンズであり、第１レンズ群１Ｇには負レンズ１ａ、正レンズ１ｂを有し、また第３レンズ群３Ｇにはレンズ３ｐ１、レンズ３ｐ２、レンズ３ｎ、レンズ３ｉを有し、さらに第４レンズ群４Ｇにはレンズ４ｐを有している。また、開口絞りＳは第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの空気間隔中に配置してある。広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群１Ｇ、第３レンズ群３Ｇが物体側に移動し、第２レンズ群２Ｇは、第１レンズ群１Ｇと第２レンズ群２Ｇの間隔が広がり、第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの間隔が狭まるよう光軸方向に移動する。
【０１０３】
なお、第２レンズ群２Ｇ中の第６面〜第８面は複合非球面レンズ、第３レンズ群３Ｇ中のレンズ３ｉ（第１６面〜第１７面）はプラスチック非球面レンズ、第４レンズ群４Ｇ中のレンズ４ｐ（第１８面〜第１９面）はプラスチック非球面レンズである。
【０１０４】
レンズデータを表５、６に示す。
【０１０５】
【表５】
2005181499.tif 000008
【０１０６】
【表６】
2005181499.tif 000009
【０１０７】
図６は実施例３の（ａ）広角端（ｂ）中間（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【０１０８】
（実施例４）
実施例４は請求項１から５、８から１２、１５から１８、２１から２９、３１から３３、３５と３７に係わる実施例である。図７は実施例４のレンズ断面図である。図７において、ズームレンズは物体側より正、負、正、正の４群レンズであり、第１レンズ群１Ｇには負レンズ１ａ、正レンズ１ｂを有し、また第３レンズ群３Ｇにはレンズ３ｐ１、レンズ３ｐ２、レンズ３ｎ、レンズ３ｉを有し、さらに第４レンズ群４Ｇにはレンズ４ｐを有している。また、開口絞りＳは第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの空気間隔中に配置してある。広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群１Ｇ、第３レンズ群３Ｇが物体側に移動し、第２レンズ群２Ｇは、第１レンズ群１Ｇと第２レンズ群２Ｇの間隔が広がり、第２レンズ群２Ｇと第３レンズ群３Ｇの間隔が狭まるよう光軸方向に移動する。
【０１０９】
なお、第３レンズ群３Ｇ中のレンズ３ｉ（第１５面〜第１６面）はプラスチック非球面レンズである。
【０１１０】
レンズデータを表７、８に示す。
【０１１１】
【表７】
2005181499.tif 000010
【０１１２】
【表８】
2005181499.tif 000011
【０１１３】
図８は実施例４の（ａ）広角端（ｂ）中間（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【０１１４】
ここで、実施例１から４における各条件式の値を表９に示す。
【０１１５】
【表９】
2005181499.tif 000012
【０１１６】
表９に示すごとく、各実施例は前記条件式［１］から［９］の値を満足している。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施例１のレンズ光軸断面図である。
【図２】実施例１の（ａ）広角端、（ｂ）中間、（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【図３】実施例２のレンズ光軸断面図である。
【図４】実施例２の（ａ）広角端、（ｂ）中間、（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【図５】実施例３のレンズ光軸断面図である。
【図６】実施例３の（ａ）広角端、（ｂ）中間、（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【図７】実施例４のレンズ光軸断面図である。
【図８】実施例４の（ａ）広角端、（ｂ）中間、（ｃ）望遠端でのレンズ収差図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１Ｇ  第１レンズ群
２Ｇ  第２レンズ群
３Ｇ  第３レンズ群
４Ｇ  第４レンズ群
Ｓ  開口絞り
１ａ  負レンズ
１ｂ  正レンズ
３ｐ１、３ｐ２、３ｎ、３ｉ、４ｐ  レンズ
【図１】
2005181499.tif 000013
【図２】
2005181499.tif 000014
【図３】
2005181499.tif 000015
【図４】
2005181499.tif 000016
【図５】
2005181499.tif 000017
【図６】
2005181499.tif 000018
【図７】
2005181499.tif 000019
【図８】
2005181499.tif 000020