(57)【要約】    【課題】  レンズ構成が簡易でコンパクトでありながら高ズーム比で、全ズーム領域にわたり高い光学性能を達成したズームレンズが得られる。    【解決手段】  物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、該第１レンズ群は、広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、広角端に比べ望遠端で、該第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、該第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さく、該第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、該第１レンズ群は、正レンズを含む２枚以下のレンズより成り、該第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、符号の異なる屈折力の２枚のレンズより成る接合レンズ、正レンズを有すること。【選択図】  図１
2007271711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、該第１レンズ群は、広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、広角端に比べ望遠端で、該第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、該第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さく、該第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、該第１レンズ群は、正レンズを含む２枚以下のレンズより成り、該第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、符号の異なる屈折力の２つの光学部材より成る複合レンズ、正レンズを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、正レンズと負レンズより成り、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、符号の異なる屈折力の２枚のレンズより成る接合レンズ、正レンズから成ることを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
前記複合レンズは、負レンズと、該負レンズの光透過面に樹脂層を形成した正レンズであることを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記複合レンズの、物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｒ４１、Ｒ５２とするとき、
０．１＜（Ｒ４１＋Ｒ５２）／（Ｒ４１−Ｒ５２）＜１．７
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群中の負レンズを構成する材料の平均屈折率をＮ２ｎ、該第２レンズ群中の正レンズを構成する材料の平均屈折率をＮ２ｐとするとき、
１．７５＜Ｎ２ｎ＜２．０
１．６５＜Ｎ２ｐ＜２．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ群の像側には、開口絞りが配置されており、広角端において、該第２レンズ群の後端から該開口絞りまでの光軸上の距離をｄ２、前記複合レンズの負レンズと正レンズの材料のアッベ数を各々ν２ｓｎ、ν２ｓｐ、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとするとき、
【数１】
2007271711.tif 000006
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面の正レンズと像側が凹面の負レンズを複合した複合レンズ、正レンズより成ることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記第４レンズ群は、単一の正レンズより成ることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項９】
固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９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た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】
本発明はビデオカメラ、銀塩写真用カメラ、放送用カメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、そして銀塩フィルムを用いたスチルカメラ等の撮像装置においては、高機能化とともに装置全体の小型化がなされている。
【０００３】
そしてそれに伴って、これらに用いる撮影光学系は、レンズ全長が短くコンパクトでしかも高ズーム比のズームレンズであることが要求されている。
【０００４】
コンパクトで高ズーム比のズームレンズとして物体側より像側へ順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成り、各レンズ群を移動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１〜３）。
【０００５】
又、このような４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群を３枚の負レンズと１枚の正レンズで構成した４群ズームレンズが知られている（特許文献４）。
【０００６】
又第２レンズ群を５つのレンズで構成した４群ズームレンズが知られている（特許文献５、６）。
【特許文献１】特開平  ３−２９６７０６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１５６７６号公報
【特許文献３】特開２００４−９４２３３号公報
【特許文献４】特開平０７−１７７９２６号公報
【特許文献５】特開２００１−３５００９２号公報
【特許文献６】特開２０００−３６８３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、撮像装置のコンパクト化に伴ってズームレンズの小型化が強く要望されている。
【０００８】
特に撮像装置に用いるズームレンズでは、レンズ系全体の小型化を図って且つ所定のズーム比を有しつつ、全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有していることが要望されている。
【０００９】
一般に、ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ枚数が多いと、各レンズ群の光軸上の長さが長くなる。
【００１０】
又、各レンズ群のズーミング及びフォーカシングにおける移動量が大きいとレンズ全長が長くなり、小型化が難しくなる。
【００１１】
ズームレンズの小型化及び高ズーム比化を図るには、ズーミングに伴う各レンズ群の移動条件や各レンズ群の屈折力、各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定する必要がある。例えばズームレンズの小型化に関しては、各レンズ群の屈折力を強めればズーミングにおける各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ全長の短縮化が可能となる。しかし、各レンズ群の屈折力を単に強めるとズーミングに伴う収差変動が大きくなり、これを良好に補正するのが難しくなってくる。
【００１２】
つまり、小型化と、良好な光学性能とは背反する条件であり、これを両立することがズームレンズにとって重要な課題となっている。
【００１３】
本発明は、レンズ構成が簡易でコンパクトでありながら高ズーム比で、全ズーム領域にわたり高い光学性能を達成したズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、該第１レンズ群は、広角端に比べ望遠端において物体側に位置し、広角端に比べ望遠端で、該第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、該第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さく、該第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、該第１レンズ群は、正レンズを含む２枚以下のレンズより成り、該第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、符号の異なる屈折力の２つの光学部材より成る複合レンズ、正レンズを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レンズ構成が簡易でコンパクトでありながら高ズーム比で、全ズーム領域にわたり高い光学性能を達成したズームレンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。
【００１８】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００１９】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００２０】
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００２１】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００２２】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００２３】
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００２４】
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００２５】
図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００２６】
図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００２７】
図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００２８】
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。
【００２９】
図１３は本発明のズームレンズを備える撮像装置の要部概略図である。
【００３０】
各実施例のズームレンズはデジタルスチルカメラや銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
【００３１】
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。
【００３２】
レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。
【００３３】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２の像側に位置している。
【００３４】
収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはｄ線のメリディオナル像面、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。
【００３５】
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端のズーム位置は、変倍用レンズ群（各実施例では、第３レンズ群Ｌ３）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。
【００３６】
各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が移動している。
【００３７】
具体的には次のとおりである。
【００３８】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側へ単調に移動又は、像側に凸状の軌跡で移動している。そして第１レンズ群Ｌ１は、広角端に比べて望遠端において、物体側に位置するように移動している。
【００３９】
尚、実施例１〜５では、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡で移動し、実施例６では第１レンズ群Ｌ１が物体側へ単調移動している。
【００４０】
第２レンズ群Ｌ２は、像側へ単調に移動又は像側へ凸状の軌跡で移動している。そして第２レンズ群Ｌ２は、広角端に比べて望遠端において、像側に位置するように移動している。第３レンズ群Ｌ３は物体側へ単調移動して主たる変倍を行っている。第４レンズ群Ｌ４は、物体側へ凸状の軌跡を描くように移動している。
【００４１】
又、各レンズ群は、広角端に比べて望遠端で、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなるように移動している。
【００４２】
また、全てのレンズ群を移動させてズーミング及び変倍に伴う像面変動の補正を行うことにより屈折力の効率的な分配を容易にしている。
【００４３】
更に、広角端にて光学全長が短くなるように構成して、例えばデジタルカメラ用として最適な高ズーム比で小型なズームレンズを構成している。
【００４４】
各実施例では、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。
【００４５】
望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群を前方に繰り出す。第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体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従う際の像面変動を補正するための、第４レンズ群Ｌ４の移動軌跡を示している。
【００４６】
各実施例では、軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォーカスの為に移動することで迅速なフォーカスを容易にしている。
【００４７】
実施例１、３〜６では、開口絞りＳＰは、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。
【００４８】
実施例２では、開口絞りＳＰは、ズーミングに際して、いずれのレンズ群とも独立に移動する。
【００４９】
このとき開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３との間隔が望遠端に比べて広角端で広くなるように移動している。これによって広角端において画面周辺に入射する不要光を効果的に遮光している。
【００５０】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は、正レンズを含む２枚以下のレンズより成っている。
【００５１】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は、正レンズと負レンズの接合レンズより成っているが単一の正レンズで構成しても良い。第１レンズ群Ｌ１を正レンズと負レンズの２枚のレンズより構成すると色収差の補正が容易になる。
【００５２】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、負レンズ、符号の異なる屈折力の２枚のレンズより成る接合レンズ、正レンズを有している。
【００５３】
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、負レンズ、符号の異なる屈折力の２枚のレンズより成る接合レンズ、正レンズから成っているが、４枚以上のレンズより構成しても良い。
【００５４】
例えば５枚又は６枚のレンズより構成しても良い。
【００５５】
第２レンズ群Ｌ２中の接合レンズは、いずれもガラス材より成る負レンズと正レンズより構成する他、負レンズと負レンズの光透過面に樹脂層を形成した正レンズから成る光学素子から構成しても良い。
【００５６】
第２レンズ群Ｌ２の少なくとも１面は非球面形状より成っている。  第３レンズ群Ｌ３は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面の正レンズと像側が凹面の負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより成っている。
【００５７】
第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面は、非球面形状より成っている。第３レンズ群Ｌ３を主変倍レンズ群とする構成により、広角端におけるレンズ全長を短縮化し、前玉径の小型化を図っている。
【００５８】
第４レンズ群Ｌ４は、単一の正レンズより成っている。
【００５９】
尚、各実施例のズームレンズおいて、良好なる光学性能を得るため、又はレンズ系全体の小型化を図るために、次の構成のうちの１つ以上を満足するようにしている。これにより各構成に相当する効果を得ている。
【００６０】
第２レンズ群Ｌ２中の接合レンズの物体側と像側の面の曲率半径を各々Ｒ４１、Ｒ５２とする。
【００６１】
第２レンズ群Ｌ２中の負レンズを構成する材料の平均屈折率をＮ２ｎ、第２レンズ群Ｌ２中の正レンズを構成する材料の平均屈折率をＮ２ｐとする。広角端において、第２レンズ群Ｌ２の後端（最終レンズ面）から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離をｄ２とする。
【００６２】
接合レンズの負レンズと正レンズの材料のアッベ数を各々ν２ｓｎ、ν２ｓｐとする。
【００６３】
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗaｆｔとする。
【００６４】
このとき
０．１＜（Ｒ４１＋Ｒ５２）／（Ｒ４１−Ｒ５２）＜１．７・・・（１）
１．７５＜Ｎ２ｎ＜２．０・・・（２）
１．６５＜Ｎ２ｐ＜２．０・・・（３）
【００６５】
【数１】
2007271711.tif 000003
【００６６】
なる条件のうち１以上を満足している。
【００６７】
次に各条件式の技術的意味について説明する。
【００６８】
条件式（１）は第２レンズ群Ｌ２中の接合レンズのシェープファクターに関する。
条件式（１）の上限値、又は下限値を超えると、広角側のズーム領域において画面周辺部のコマフレアーが増大し、これを良好に補正する事が困難になってくる。
【００６９】
条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２中の負レンズの材料の平均屈折率に関するものである。条件式（２）の上限値を超えて屈折率が高くなりすぎると、使える材料が制限されてきて製造が難しくなるので良くない。
【００７０】
条件式（２）の下限値を超えて屈折率が低くなりすぎると、ペッツバール和が小さく
なりすぎて、像面特性が悪化してくるので良くない。
【００７１】
条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２中の正レンズの材料の平均屈折率に関するものである。条件式（３）の上限値を超えて屈折率が高くなりすぎると、使える材料が制限されてきて製造が難しくなるので良くない。
【００７２】
条件式（３）の下限値を超えて屈折率が低くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の厚みが大きくなり、前玉径、レンズ全長共に肥大化してくるので良くない。
【００７３】
条件式（４）は、広角端における第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰまでの軸上距離を、中間のズーム位置における焦点距離で規格化したものである。
【００７４】
条件式（４）の上限値を超えて間隔ｄ２が大きくなり過ぎると、前玉径が増大すると共に全系が大型化してくるので、良くない。
【００７５】
条件式（４）の下限値を超えて間隔ｄ２が小さくなり過ぎると、所定のズーム比を確保する為に各レンズ群の屈折力を増大させる必要があり、広角側のズーム領域における画面周辺部でのコマフレアーの補正が困難となってくる。
【００７６】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２中の接合レンズ中に含まれる負レンズと正レンズの材料のアッベ数の差に関するものである。
【００７７】
条件式（５）の上限値又は、下限値を超えると、広角域における画面周辺部の色のハロ、などの色収差を良好に補正する事が困難になってくる。
【００７８】
収差補正及びレンズ系全体の小型化を図る上で更に好ましくは、条件式（１）〜（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００７９】
０．２＜（Ｒ４１＋Ｒ５２）／（Ｒ４１−Ｒ５２）＜１．２・・・（１ａ）
１．７９  ＜  Ｎ２ｎ＜  １．９５・・・（２ａ）
１．７５      ＜    Ｎ２ｐ＜  １．９５・・・（３ａ）
【００８０】
【数２】
2007271711.tif 000004
【００８１】
５    ＜  ν２ｓｎ−  ν２ｓｐ    ＜２５・・・（５ａ）
次に各実施例の各レンズ群のレンズ構成について説明する。
【００８２】
各実施例において、各レンズ群は物体側から像側へ順に、以下のレンズ構成より成っている。
【実施例１】
【００８３】
第１レンズ群Ｌ１は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより成っている。このとき接合レンズは、物体側が凸面のメニスカス形状である。
【００８４】
第２レンズ群Ｌ２は物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、像側が凸面のガラス材より成る正レンズと両凹形状のガラス材より成る負レンズとの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズより成っている。
【００８５】
又、接合レンズを構成する負レンズの像側の面が非球面形状である。
【００８６】
第３レンズ群Ｌ３は両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズより成っている。
【００８７】
このときの接合レンズは、物体側が凸面のメニスカス形状である。
【００８８】
又、最も物体側の正レンズの物体側の面は非球面形状である。
【００８９】
第４レンズ群Ｌ４は物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズより成っている。
【００９０】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第３レンズ群と一体的に移動する。
【実施例２】
【００９１】
第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。
【００９２】
第２レンズ群Ｌ２は物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、像側が凸面の正レンズと両凹面形状の負レンズとの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズより成っている。
【００９３】
又、接合レンズを構成する正レンズの物体側の面が非球面形状である。
【００９４】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第２レンズ群や３レンズ群とは独立して移動する。
【実施例３】
【００９５】
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。
【００９６】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第３レンズ群と一体的に移動する。
【実施例４】
【００９７】
第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。
【００９８】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズと該負レンズの像側に高分散材料の樹脂層を形成した光学素子、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズより成っている。
【００９９】
ここで、負レンズに樹脂を塗布して形成される樹脂層は、物体側が凸面でメニスカス形状の、正レンズとして作用する。
【０１００】
このため光学素子を負レンズと正レンズより成る接合レンズと同様に取り扱うことができる。このとき樹脂層の像側の面は非球面形状である。
【０１０１】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第３レンズ群と一体的に移動する。
【実施例５】
【０１０２】
第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。
【０１０３】
第２レンズ群Ｌ２は物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、像側が凸面の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズ、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズより成っている。
【０１０４】
又、接合レンズを構成する正レンズの物体側の面が非球面形状である。
【０１０５】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第３レンズ群と一体的に移動する。
【実施例６】
【０１０６】
第１レンズ群Ｌ１は物体側が凸面の正レンズより成っている。
【０１０７】
第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。
【０１０８】
尚、本実施例において、絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されており、変倍時において第３レンズ群と一体的に移動する。
【０１０９】
以上の実施例１から６において、接合レンズ（特に第２レンズ群内の接合レンズ）や、レンズ表面に樹脂層を形成した光学素子を総称して、複合レンズと称しても構わない。従って、本実施例中において使用される「複合レンズ」と言う文言は、レンズとレンズとを接着剤やオプティカルコンタクト等で貼り付けたレンズや、レンズに屈折力（光学的パワー）を持つ樹脂層を貼り付けたレンズ等を含むものとする。また、このような複合レンズを形成するレンズや樹脂層のことを、光学部材と称する。
【０１１０】
以上のように各実施例では、全体として非常に少ないレンズ枚数で構成して光学系の小型化を図りつつ高い光学性能を得ている。
【０１１１】
各実施例において、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１は、最も有効径大きくなるレンズ群である。その第１レンズ群Ｌ１を１枚又は２枚のレンズ構成とすることで、構成レンズ枚数を減らしてコンパクトな光学系を実現している。
【０１１２】
又、第１レンズ群Ｌ１を２枚のレンズで構成するときは、２枚のレンズを正レンズと負レンズとすることで、色消しを良好に行っている。特に広角端から望遠端までの倍率色収差、望遠端での軸上色収差を良好に補正している。
【０１１３】
第２レンズ群Ｌ２を３群４枚のレンズ構成とすることで、強い負の屈折力を維持しながらも良好な収差補正を可能としている。
【０１１４】
特に高ズーム比でかつ高い光学性能を有したズームレンズを達成している。
【０１１５】
正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３は、主たる変倍作用をし、３群４枚構成により、諸収差を補正する構成とし、良好な光学性能を得ている。
【０１１６】
正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４には、比較的屈折力の弱いレンズを配置している。これにより、第３レンズ群Ｌ３では補正しきれなかった軸上収差や、軸外の諸収差を効率的に補正している。
【０１１７】
尚、第１レンズ群Ｌ１の物体側又は／及び第４レンズ群Ｌ４の像側にパワーの小さなレンズ群やコンバーターレンズ群を配置しても良い。
【０１１８】
以上のように各実施例によれば、レンズ枚数の削減を計り、レンズ全長の短縮化を達成したにもかかわらず、５〜６．７倍程度のズーム比を有しつつ、明るく、高い光学性能のズームレンズが得られる。
【０１１９】
次に、本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側から面の順序を示し、Ｒｉはｉ番目のレンズ面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の間隔である。Ｎｉｄ線に対しての屈折率、νｉはアッベ数である。  また、もっとも像側の２面は光学ブロックＧを構成する面である。
【０１２０】
非球面形状は、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき、
Ｘ＝（ｈ２  ／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋
Ａｈ２＋Ｂｈ４  ＋Ｃｈ６＋Ｄｈ８  ＋Ｅｈ１０で表される。
【０１２１】
但し、ｋは円錐定数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは２次、４次、６次、８次、１０次の非球面係数、Ｒは近軸曲率半径である。
【０１２２】
又、「ｅ−０Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。
【０１２３】
又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。
【０１２４】
数数値実施例  １
ｆ＝  4.75〜  31.90  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 5.65  ２ω＝70.4° 〜 12.0°
R 1 =   23.618      D 1 =  1.30      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =   15.826      D 2 =  5.70      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 3 =   90.464      D 3 =  可変
R 4 =   47.869      D 4 =  1.30      N 3 = 1.834807      ν 3 = 42.7
R 5 =    7.140      D 5 =  2.92
R 6 =  137.230      D 6 =  1.50      N 4 = 1.922860      ν 4 = 18.9
R 7 =  -34.127      D 7 =  0.70      N 5 = 1.848620      ν 5 = 40.0
* R 8 =    7.857      D 8 =  1.72
R 9 =   11.022      D 9 =  1.80      N 6 = 1.846660      ν 6 = 23.9
R10 =   35.797      D10 =  可変
R11 =    絞り       D11 =  0.65
* R12 =    7.825      D12 =  2.00      N 7 = 1.519480      ν 7 = 61.8
R13 =  -19.765      D13 =  0.20
R14 =    4.783      D14 =  1.90      N 8 = 1.603112      ν 8 = 60.6
R15 =   12.765      D15 =  0.60      N 9 = 2.003300      ν 9 = 28.3
R16 =    3.939      D16 =  1.00
R17 =  120.374      D17 =  1.20      N10 = 1.496999      ν10 = 81.5
R18 =  -17.614      D18 =  可変
R19 =   10.787      D19 =  2.20      N11 = 1.487490      ν11 = 70.2
R20 =  205.979      D20 =  可変
R21 =    ∞         D21 =  1.20      N12 = 1.516330      ν12 = 64.1
R22 =    ∞ 
＼焦点距離      4.75    14.24     31.90
可変間隔＼
D 3             0.40    10.16     14.90
D10            16.00     4.97      1.75
D18             3.14     6.62     18.83
D20             1.40     3.85      1.29
非球面係数
8面 : ｋ=-1.60081e-01  Ａ=０  Ｂ=-1.02036e-04  Ｃ=-2.30999e-06 
Ｄ=-5.10885e-09  Ｅ=0.00000e+00
12面 : ｋ=6.82403e-01  Ａ=０  Ｂ=-5.94769e-04  Ｃ=-3.89309e-06  
Ｄ=-2.93625e-07  Ｅ=0.00000e+00
数値実施例  2
ｆ＝  4.74〜  31.90  Ｆｎｏ＝ 2.87 〜 5.65  ２ω＝70.5° 〜 12.0°
R 1 =   25.085      D 1 =  1.30      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =   17.533      D 2 =  5.00      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 3 =   70.640      D 3 =  可変
R 4 =   45.854      D 4 =  1.30      N 3 = 1.882997      ν 3 = 40.8
R 5 =    7.685      D 5 =  2.59
* R 6 =  124.398      D 6 =  1.80      N 4 = 1.647689      ν 4 = 33.8
R 7 =  -43.191      D 7 =  1.00      N 5 = 1.848620      ν 5 = 40.0
R 8 =    8.491      D 8 =  1.68
R 9 =   12.014      D 9 =  1.80      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R10 =   46.856      D10 =  可変
R11 =    絞り       D11 =  可変 
* R12 =    7.107      D12 =  2.00      N 7 = 1.519480      ν 7 = 61.8
R13 =  -24.929      D13 =  0.20
R14 =    5.560      D14 =  1.90      N 8 = 1.696797      ν 8 = 55.5
R15 =   20.250      D15 =  0.60      N 9 = 2.003300      ν 9 = 28.3
R16 =    4.155      D16 =  可変
R17 =   26.808      D17 =  1.20      N10 = 1.487490      ν10 = 70.2
R18 =  -26.355      D18 =  可変
R19 =   11.461      D19 =  2.20      N11 = 1.487490      ν11 = 70.2
R20 =  205.979      D20 =  可変
R21 =    ∞         D21 =  1.20      N12 = 1.516330      ν12 = 64.1
R22 =    ∞ 
＼焦点距離     4.74     14.18     31.90
可変間隔＼
D 3             0.40    10.57     18.79
D10            13.48     2.40      1.37
D16             1.50     1.50      1.50
D18             3.26     6.51     19.00
D20             1.40     5.10      1.56
非球面係数
6面 : ｋ=3.92047e+02  Ａ=０  Ｂ=1.13196e-04  Ｃ=2.36946e-06  
Ｄ=-3.58200e-08  Ｅ=0.00000e+00
12面 : ｋ=3.54880e-01  Ａ=０  Ｂ=-5.13690e-04  Ｃ=-3.34336e-06 
Ｄ=-3.17651e-07  Ｅ=0.00000e+00
数値実施例  3
ｆ＝  4.75〜  31.90  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 5.65  ２ω＝70.4° 〜 12.0°
R 1 =   23.847      D 1 =  1.30      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =   16.365      D 2 =  5.70      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 3 =   87.694      D 3 =  可変
R 4 =   36.878      D 4 =  1.30      N 3 = 1.882997      ν 3 = 40.8
R 5 =    7.138      D 5 =  2.90
R 6 =  453.115      D 6 =  1.50      N 4 = 1.647689      ν 4 = 33.8
R 7 =  -26.002      D 7 =  0.70      N 5 = 1.848620      ν 5 = 40.0
* R 8 =    8.598      D 8 =  1.55
R 9 =   12.014      D 9 =  1.80      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R10 =   49.439      D10 =  可変
R11 =    絞り       D11 =  0.65
* R12 =    7.847      D12 =  2.00      N 7 = 1.519480      ν 7 = 61.8
R13 =  -19.934      D13 =  0.20
R14 =    4.810      D14 =  1.90      N 8 = 1.603112      ν 8 = 60.6
R15 =   14.536      D15 =  0.60      N 9 = 2.003300      ν 9 = 28.3
R16 =    4.005      D16 =  1.00
R17 =   77.283      D17 =  1.20      N10 = 1.496999      ν10 = 81.5
R18 =  -17.402      D18 =  可変
R19 =   11.157      D19 =  2.20      N11 = 1.487490      ν11 = 70.2
R20 =  205.979      D20 =  可変
R21 =    ∞         D21 =  1.20      N12 = 1.516330      ν12 = 64.1
R22 =    ∞ 
＼焦点距離      4.75    14.31     31.90
可変間隔＼
D 3             0.40    10.03     15.18
D10            16.07     4.67      1.65
D18             3.26     6.43     18.82
D20             1.40     4.34      1.69
非球面係数
8面 : ｋ=2.26768e-01  Ａ=０  Ｂ=-1.47047e-04  Ｃ=-2.61661e-06
Ｄ=-7.07895e-09  Ｅ=0.00000e+00
12面 : ｋ=6.61619e-01  Ａ=０  Ｂ=-5.77307e-04  Ｃ=-3.45517e-06 
Ｄ=-2.71820e-07  Ｅ=0.00000e+00
数値実施例  4
ｆ＝  4.75〜  31.90  Ｆｎｏ＝ 2.76 〜 5.05  ２ω＝70.4° 〜 12.0°
R 1 =   25.549      D 1 =  1.30      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =   16.876      D 2 =  5.20      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 3 =  117.826      D 3 =  可変
R 4 =   28.203      D 4 =  0.90      N 3 = 1.882997      ν 3 = 40.8
R 5 =    6.613      D 5 =  3.51
R 6 =  -33.688      D 6 =  0.70      N 4 = 1.834807      ν 4 = 42.7
R 7 =   10.601      D 7 =  1.00      N 5 = 1.625200      ν 5 = 24.4
* R 8 =   19.810      D 8 =  0.88
R 9 =   12.014      D 9 =  1.60      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R10 =   28.372      D10 =  可変
R11 =    絞り       D11 =  0.65
* R12 =   10.488      D12 =  2.00      N 7 = 1.583126      ν 7 = 59.4
R13 =  -17.387      D13 =  0.20
R14 =    4.745      D14 =  1.90      N 8 = 1.603112      ν 8 = 60.6
R15 =    9.910      D15 =  0.60      N 9 = 1.846660      ν 9 = 23.9
R16 =    3.784      D16 =  1.00
R17 =  -34.112      D17 =  1.20      N10 = 1.487490      ν10 = 70.2
R18 =  -18.870      D18 =  可変
R19 =   11.192      D19 =  2.20      N11 = 1.589130      ν11 = 61.1
R20 =  248.925      D20 =  可変
R21 =    ∞         D21 =  1.20      N12 = 1.516330      ν12 = 64.1
R22 =    ∞ 
＼焦点距離      4.75    14.26     31.90
可変間隔＼
D 3             0.40    10.45     16.83
D10            16.25     4.31      1.78
D18             3.74     6.22     17.57
D20             1.40     4.74      2.17
非球面係数
8面 : ｋ=8.48623e+00  Ａ=０  Ｂ=-5.26102e-05  Ｃ=2.18271e-07 
Ｄ=-4.17485e-08  Ｅ=0.00000e+00
12面 : ｋ=3.33879e+00  Ａ=０  Ｂ=-6.77299e-04  Ｃ=-6.26025e-06 
Ｄ=-5.51804e-07  Ｅ=0.00000e+00
数値実施例  5
ｆ＝  4.75〜  31.90  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 5.65  ２ω＝70.4°〜 12.0°
R 1 =   23.711      D 1 =  1.30      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =   16.095      D 2 =  5.20      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 3 =   88.741      D 3 =  可変
R 4 =   32.443      D 4 =  1.00      N 3 = 1.882997      ν 3 = 40.8
R 5 =    7.230      D 5 =  2.93
* R 6 = 3547.730      D 6 =  1.80      N 4 = 1.683290      ν 4 = 31.4
R 7 =  -20.334      D 7 =  0.70      N 5 = 1.882997      ν 5 = 40.8
R 8 =    9.470      D 8 =  1.58
R 9 =   12.014      D 9 =  1.60      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R10 =   40.442      D10 =  可変
R11 =    絞り       D11 =  0.65
* R12 =    8.219      D12 =  2.00      N 7 = 1.519480      ν 7 = 61.8
R13 =  -19.011      D13 =  0.20
R14 =    4.774      D14 =  1.90      N 8 = 1.603112      ν 8 = 60.6
R15 =   13.677      D15 =  0.60      N 9 = 2.003300      ν 9 = 28.3
R16 =    4.005      D16 =  1.00
R17 =   47.700      D17 =  1.20      N10 = 1.487490      ν10 = 70.2
R18 =  -20.506      D18 =  可変
R19 =   11.389      D19 =  2.20      N11 = 1.487490      ν11 = 70.2
R20 =  205.979      D20 =  可変
R21 =    ∞         D21 =  1.20      N12 = 1.516330      ν12 = 64.1
R22 =    ∞ 
＼焦点距離      4.75    14.25     31.90
可変間隔＼
D 3             0.40    10.04     15.28
D10            16.38     4.96      1.87
D18             3.58     6.72     19.02
D20             1.40     4.41      1.80
非球面係数
6面 : ｋ=-4.72857e+05  Ａ=０  Ｂ=3.23121e-05  Ｃ=8.73178e-07
Ｄ=-1.22699e-08  Ｅ=0.00000e+00
12面 : ｋ=1.00867e+00  Ａ=０  Ｂ=-6.08605e-04  Ｃ=-4.83888e-06  
Ｄ=-2.83655e-07  Ｅ=0.00000e+00
数値実施例  6
ｆ＝  4.66〜  23.00  Ｆｎｏ＝ 2.88 〜 5.51  ２ω＝71.4° 〜 16.6°
R 1 =   30.955      D 1 =  3.00      N 1 = 1.842730      ν 1 = 53.9
R 2 =  250.085      D 2 =  可変
R 3 =   56.139      D 3 =  1.30      N 2 = 1.882997      ν 2 = 40.8
R 4 =    7.129      D 4 =  2.13
R 5 =   33.556      D 5 =  1.50      N 3 = 1.647689      ν 3 = 33.8
R 6 =  -71.256      D 6 =  0.70      N 4 = 1.848620      ν 4 = 40.0
* R 7 =    7.507      D 7 =  2.00
R 8 =   12.014      D 8 =  1.80      N 5 = 1.922860      ν 5 = 18.9
R 9 =   39.425      D 9 =  可変
R10 =    絞り       D10 =  0.65
* R11 =    9.482      D11 =  2.00      N 6 = 1.519480      ν 6 = 61.8
R12 =  -15.956      D12 =  0.20
R13 =    4.684      D13 =  1.90      N 7 = 1.603112      ν 7 = 60.6
R14 =   17.008      D14 =  0.60      N 8 = 2.003300      ν 8 = 28.3
R15 =    4.097      D15 =  1.00
R16 =   48.553      D16 =  1.20      N 9 = 1.496999      ν 9 = 81.5
R17 =  -20.043      D17 =  可変
R18 =    9.822      D18 =  2.50      N10 = 1.581439      ν10 = 40.8
R19 =  241.072      D19 =  可変
R20 =    ∞         D20 =  1.20      N11 = 1.516330      ν11 = 64.1
R21 =    ∞ 
＼焦点距離      4.66    10.56     23.00
可変間隔＼
D 2             0.40     5.87     12.35
D 9            14.50     5.07      1.74
D17             6.54    11.60     23.12
D19             1.40     3.54      3.29
非球面係数
7面 : ｋ=6.73267e-01  Ａ=０  Ｂ=-5.03694e-04  Ｃ=-1.73695e-06 
Ｄ=-4.32520e-07  Ｅ=0.00000e+00
11面 : ｋ=1.00203e-01  Ａ=０  Ｂ=-3.56058e-04  Ｃ=2.11171e-06 
Ｄ=-2.52600e-07  Ｅ=0.00000e+00
【０１２５】
【表１】
2007271711.tif 000005
【０１２６】
次に実施例１〜６に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態を図１３を用いて説明する。
【０１２７】
図１３において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜６で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
【０１２８】
このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ断面図
【図２（Ａ）】実施例１のズームレンズの広角端における諸収差図
【図２（Ｂ）】実施例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図２（Ｃ）】実施例１のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図３】実施例２のズームレンズのレンズ断面図
【図４（Ａ）】実施例２のズームレンズの広角端における諸収差図
【図４（Ｂ）】実施例２のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図４（Ｃ）】実施例２のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図５】実施例３のズームレンズのレンズ断面図
【図６（Ａ）】実施例３のズームレンズの広角端における諸収差図
【図６（Ｂ）】実施例３のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図６（Ｃ）】実施例３のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図７】実施例４のズームレンズのレンズ断面図
【図８（Ａ）】実施例４のズームレンズの広角端における諸収差図
【図８（Ｂ）】実施例４のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図８（Ｃ）】実施例４のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図９】実施例５のズームレンズのレンズ断面図
【図１０（Ａ）】実施例５のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１０（Ｂ）】実施例５のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図１０（Ｃ）】実施例５のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図１１】実施例６のズームレンズのレンズ断面図
【図１２（Ａ）】実施例６のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１２（Ｂ）】実施例６のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図１２（Ｃ）】実施例６のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図１３】本発明の撮像装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１３０】
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
ＩＰ    像面
ｄ      ｄ線
ｇ      ｇ線
ΔＭ    ｄ線のメリディオナル像面
ΔＳ    ｄ線のサジタル像面
【図６（Ａ）】
2007271711.tif 000007
【図６（Ｂ）】
2007271711.tif 000008
【図８（Ｂ）】
2007271711.tif 000009
【図１０（Ａ）】
2007271711.tif 000010
【図１０（Ｃ）】
2007271711.tif 000011
【図１２（Ａ）】
2007271711.tif 000012
【図１２（Ｂ）】
2007271711.tif 000013
【図１】
2007271711.tif 000014
【図２（Ａ）】
2007271711.tif 000015
【図２（Ｂ）】
2007271711.tif 000016
【図２（Ｃ）】
2007271711.tif 000017
【図３】
2007271711.tif 000018
【図４（Ａ）】
2007271711.tif 000019
【図４（Ｂ）】
2007271711.tif 000020
【図４（Ｃ）】
2007271711.tif 000021
【図５】
2007271711.tif 000022
【図６（Ｃ）】
2007271711.tif 000023
【図７】
2007271711.tif 000024
【図８（Ａ）】
2007271711.tif 000025
【図８（Ｃ）】
2007271711.tif 000026
【図９】
2007271711.tif 000027
【図１０（Ｂ）】
2007271711.tif 000028
【図１１】
2007271711.tif 000029
【図１２（Ｃ）】
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【図１３】
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