(57)【要約】【課題】高変倍比化と小型化を同時に満たすズームレンズ及びそれを備えた電子撮像装置を提供する。【解決手段】物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ１２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ１３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ１４とを有するズームレンズであって、変倍時には、広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群Ｇ１１と前記第２レンズ群Ｇ１２との間隔は増大し、前記第３レンズ群Ｇ１３は前記第２レンズ群Ｇ１２との距離が減少するように物体側に位置し、前記第２レンズ群Ｇ１２と第３レンズ群Ｇ１３との間に、前記変倍時に光軸方向に移動する明るさ絞りSを備え、前記明るさ絞りは前記広角端に対して前記望遠端にて物体側に位置するように構成する。【選択図】図１
2007256604.tif 000002
【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、
正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レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、
前記広角端に対して前記望遠端にて
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズの４枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群中の前記第２レンズが前記第１レンズもしくは前記第３レンズの少なくともいずれかと光軸上で接合されていることを特徴とするズームレンズ。
【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、
正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レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、
前記広角端に対して前記望遠端にて
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズの４枚のレンズからなり、
前記第３レンズ群中の前記第２レンズ、前記第４レンズのうち少なくともいずれかのレンズが両凹面のレンズであることを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
前記第３レンズ群中の前記第２レンズ、前記第４レンズのうち少なくともいずれかのレンズが両凹面のレンズであ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４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のズームレンズにおいて、
前記広角端に対して前記望遠端にて
前記第１レンズ群が物体側に位置し、
前記第３レンズ群が物体側に位置する
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群をそれぞれ１枚または２枚のレンズで構成したことを特徴とする請求項１乃至４に記載の少なくともいずれかのズームレンズ。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の少なくともいずれかのズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子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】
本願の発明は、ズームレンズとそれを用いた電子撮像装置に関し、例えばビデオカメラやデジタルカメラ等に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
銀塩フィルムに代わり、CCDやCMOSのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが普及してきている。このようなデジタルカメラでは、近年、小型で薄型のタイプが好まれるようになっている。カメラの大きさのうち、厚さ方向は主に光学系の大きさに依存してしまうことから、薄型化を達成するには光学系の構成が重要になってくる。また最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出して、携帯時には光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒が一般的になっている。そのためズームレンズの場合は、沈胴時の大きさを考慮したレンズ群の構成が極めて重要になってくる。
【０００３】
一方、コンパクトタイプのデジタルカメラの変倍比は３倍程度が一般的であったが、それ以上の高変倍比を有するものも求められるようになってきている。
【０００４】
このような高変倍比ズームを構成した先行技術としては、以下の文献（特許文献１及び特許文献２参照）に開示されるように物体側より正の第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レンズ群を有するタイプが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１７１４１１
【０００６】
【特許文献２】特開２００５−６２２２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの先行例には以下のような問題点がある。特許文献１に記載されているものは、第３レンズ群を物体側から、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズの順に配置しているが、第３レンズ群の総厚は大きく沈胴構造にしても小型化を達成できていない。またメニスカス形状の負レンズを２つ配置しているので、負レンズの発散作用を効果的に生かすことができない構成になっており性能の面で不利である。
【０００８】
また、前記特許文献２における実施例４では、上記と同様な構成であるが、同じように小型化を達成できていない。また第３レンズと第４レンズとを接合しているので、パワーの自由度が少なくなってしまい主点位置を移動しにくい構成になっていた。また、沈胴について考慮がなく、レンズ枚数も多く、各レンズ群の厚みも大きくなりやすい。
【０００９】
本願の発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第３レンズ群を工夫することにより高変倍比化に有利な構成としながらも、小型化に有利なズームレンズを提供することである。
【００１０】
また、第３レンズ群を工夫することにより、使用時の全長短縮、光学性能を維持しつつも変倍比を大きくしやすいズームレンズを提供することである。
【００１１】
さらには、広角端での全長の短縮化を行ったズームレンズを提供することである。
【００１２】
また、さらには、レンズ枚数を少なくし、沈胴時の薄型化も行いやすいズームレンズを提供することである。
【００１３】
また、これら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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために本願の第１の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、正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レンズ群とを有し、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少するように構成する。そして、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズの４枚のレンズからなり、前記第３レンズ群中の前記第２レンズが前記第１レンズもしくは前記第３レンズの少なくともいずれかと光軸上で接合されるように構成した。
【００１５】
本願の第２の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、正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レンズ群とを有し、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とが、それぞれのレンズ群に挟まれる空気間隔を変化させるように光軸方向に移動して広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズであって、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少するように構成する。そして、前記第３レンズ群は物体側から順に正レンズである第１レンズ、負レンズである第２レンズ、正レンズである第３レンズ、負レンズである第４レンズの４枚のレンズからなり、前記第３レンズ群中の前記第２レンズ、前記第４レンズのうち少なくともいずれかのレンズが両凹面のレンズであるように構成した。
【００１６】
本願の第３の発明のズームレンズは、前記第１の発明において、前記第３レンズ群中の前記第２レンズ、前記第４レンズのうち少なくともいずれかのレンズが両凹面のレンズであるように構成した。
【００１７】
本願の第４の発明のズームレンズは、前記第１乃至３の発明のずれかのズームレンズにおいて、前記広角端に対して前記望遠端にて前記第１レンズ群が物体側に位置し、前記第３レンズ群が物体側に位置するように構成した。
【００１８】
本願の第５の発明のズームレンズは、前記第１乃至４の発明のずれかのズームレンズにおいて、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群をそれぞれ１枚または２枚のレンズで構成した。
【００１９】
本願の発明の撮像装置は、前記第１乃至第５の発明に記載の少なくともいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備えるように構成した。
【発明の効果】
【００２０】
本願の発明のように構成することにより、小型で高変倍のズームレンズ、撮像装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願の発明の実施例の説明に先立ち本願の発明の作用効果について説明する。
【００２２】
前記第１および第２の発明では変倍比の確保のため、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レンズ群を有する配置とした構成を採用している。
【００２３】
この構成において変倍作用の大きい第３レンズ群のパワーを強くすることが小型化には効果的である。そのため性能が劣化しないようにするには、パワーを強くしても第３レンズ群内の収差発生量を抑えやすい構成にする必要がある。
【００２４】
そこで本願の第１の発明では、第３レンズ群を物体側から順に正レンズの第１レンズ、負レンズの第２レンズ、正レンズの第３レンズ、負レンズの第４レンズの４枚で構成した。これにより第３レンズ群のパワーを強くしても、収斂、発散作用を交互に配置しているので、効果的に収差補正でき、高性能を達成することができる。また同時に主点位置を物体側に移動させて第３レンズ群の変倍作用を効果的に発揮できるようになる。
【００２５】
なお、高変倍比化に伴い、色収差の問題が大きくなってくる。そのため第３レンズ群内にも接合レンズを設けることが好ましい。しかし、ここで第３レンズ群中の負レンズのうち最も像側の第４レンズを隣の正レンズと接合すると、負レンズの物体側の面が正レンズの像側の面の曲率半径に依存してしまい十分な負のパワーが取れなくなってしまう。
【００２６】
そのため第３レンズ群内の構成でのテレフォトタイプの構成がとりにくくなって主点を物体側よりにする機能が低下してしまう。そこで本願の第１の発明では、第３レンズ群の負レンズである第２レンズの物体側の面または像側の面を隣の正レンズとの接合面とした。これによりスムーズな主点移動により変倍比を得やすくなり、全長の短縮化に有利となる。
【００２７】
また、高変倍比化における色収差の発生も低減でき高性能を達成できるようになる。また、第３レンズ群中の第２レンズと正レンズを接合することにより第３レンズ群の光軸方向の構成長を小さくすることができ薄型化も達成できる。
【００２８】
さらには、主点を物体よりにするためには、前記第１の発明のズームレンズにおいて、第３レンズ群の第３レンズと第４レンズとの間に空気間隔を挟むことがより好ましい。それにより、変倍比の確保、使用時の全長の短縮が容易となる。
【００２９】
また、前記第１の発明のズームレンズあるいは、前記［００２６］に示したズームレンズにおいて、第１レンズから第３レンズをそれぞれ接合して構成すれば、さらにレンズ収納時の厚さを小さくすることができる。
【００３０】
次に本願の第２の発明のように構成した理由と作用を説明する。
【００３１】
前記のように物体側から順に、正、負、正、正のパワーを有するタイプのズームレンズにおいて、第３レンズ群のパワーを強くすると第３レンズ群中の正レンズのパワーが強くなってくる。そのため、収差を補正するために第３レンズ群中の負レンズの構成が重要になる。
【００３２】
ここで上記負レンズをメニスカス形状にすると、一方の面のパワーが極端に強くなってきて高次収差が発生してしまうので、収差をバランスよく効果的に補正できなくなってくる。
【００３３】
また曲率が大きく（曲率半径の絶対値が小さく）なるので光軸から離れた位置でのレンズ面の突出が大きくなり、負レンズが厚さ方向に大きくなってしまい、第３レンズ群の構成長を小さくすることが難しくなる。
【００３４】
そこで本願の第２の発明では、第３レンズ群中の負レンズである第２レンズおよび第４レンズのうち少なくとも１枚を両凹面のレンズとした。これにより、負レンズの両面に負の屈折力の機能を分担し高次収差の発生を抑え、且つ、負レンズの大型化を抑え、小型化と高性能を同時に満たすことができる。
【００３５】
前記第２の発明のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の第４レンズを両凹面の負レンズとし、前記両凹面の負レンズの物体側が空気間隔であるように構成すれば、第４レンズに曲率の強い面を用いずとも負のパワーを確保でき、第３レンズ群でのテレフォトタイプの構成により主点を物体よりにでき、変倍比の確保、使用時の全長短縮の有利となる。
【００３６】
本願の第３の発明のズームレンズは、前記第１の発明において、前記第３レンズ群中の前記第２レンズ、前記第４レンズのうち少なくともいずれかのレンズを両凹面のレンズで構成される。これにより、負レンズの両面に負の屈折力の機能を分担し高次収差の発生を抑え、且つ、負レンズの大型化を抑え、小型化と高性能を同時に満たすことができる。もちろん、前記第１の発明および第２の発明における条件は、同時に満たすことにより更なる小型化、光学性能の確保に有利となる。また、前記第１の発明および第２の発明と後述するそれらに関連する発明における条件も同時に満足することがより好ましい。
【００３７】
本願の第４の発明のズームレンズによれば、第２レンズ群、第３レンズ群の変倍への寄与と収差とのバランスを良好にすることができる。そのため、第１レンズ群、第３レンズ群を上述の移動として第３レンズ群に積極的に変倍負担を待たせることが高変倍比化に好ましい。
【００３８】
また、広角端での全長の短縮化のために、第１レンズ群を上述の移動とし、望遠端での焦点距離の確保とを両立させることが好ましい。
【００３９】
本願の発明のズームレンズは、レンズの枚数を制限し、沈胴時における全長の短縮を行うことが好ましい。
【００４０】
具体的には、本願の第５の発明のズームレンズのように構成することで、沈胴時の薄型化や、レンズの径を小さくでき好ましい。
【００４１】
更には、第１レンズ群は、色収差を考慮して正レンズと負レンズの２枚のレンズで構成することが好ましい。第２レンズ群は、色収差を考慮して正レンズと負レンズの２枚のレンズで構成することが好ましい。第４レンズ群は、パワー負担は小さくてよく、そのため、沈胴時の小型化には正レンズ１枚で構成することが好ましい。
【００４２】
また、前記第４レンズ群の移動により、微小な収差変動（非点収差やコマ収差の変動）の補正や射出瞳調整を行う場合レンズ駆動の負担が小さくなり好ましい。
【００４３】
本願発明の撮像装置は、前記の発明のズームレンズの像側に配され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置とすることが好ましい。また、この撮像装置は、後述する構成を含んでもよい。
【００４４】
一般にこのような撮像素子は、入射光線の入射角が大きくなると光量不足や色の再現に影響が出やすい。そのため、本願の発明のズームレンズのように、物体側から順に、正、負、正、正のレンズ群構成を有するタイプとして射出光線が光軸と平行に近づくように構成することが好ましい。
【００４５】
次に、本願の発明に係る撮像装置の実施例を図を参照して詳細に説明する。
【００４６】
実施例１
図１は、本願の発明の実施例１に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（ｂ）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（ｂ）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。
【００４７】
図２は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図１の（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【００４８】
実施例１のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ１１と、負の第２レンズ群Ｇ１２と、明るさ絞りＳと、正の第３レンズ群Ｇ１３と、正の第４レンズ群Ｇ１４とを備えている。第４レンズ群Ｇ１４の像側には平行平面板ＦＬ１及びＣＣＤ受光面Ｐが配置される。
【００４９】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸面の正レンズＬ１２とで構成されており、また、前記レンズＬ１１とＬ１２が接合されている。第２レンズ群Ｇ１２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ１３は物体側の面が非球面で物体側に凸面の正メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６と像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ１７と両面とも非球面の両凹面の負レンズＬ１８で構成され、また前記レンズＬ１５とＬ１６とＬ１７とが接合されている。第４レンズ群Ｇ１４は像側が非球面の両凸面の正レンズＬ１９で構成されている。前記平行平面板ＦＬ１はＣＣＤ受光面を保護するカバーガラスであるが、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−で構成してもよい。
【００５０】
この実施例１のズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ１１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ１２は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ１３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ１４は一旦、物体側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。なお、中間焦点距離状態は、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離と望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離との相乗平均を焦点距離とする状態とする。
【００５１】
また、この実施例１においては、像高（Ｉｈ）が３．８ｍｍ、焦点距離は６．６０〜１０．２０〜１６．４０〜２２．６９〜３１．８５ ｍｍ、Ｆｎｏは２．７８〜３．１７〜３．７０〜４．３５〜５．４５である。
【００５２】
次に、実施例１の光学系を構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、Ｒは各レンズ面の曲率半径、Ｄは各レンズの肉厚又は空気間隔、Nd、Vd  は各レンズのｄ線での屈折率及びアッべ数、Ｄ３、Ｄ７、Ｄ１４及びＤ１６は可変間隔を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ｆは全系焦点距離、２ωは画角（ωは半画角）を表している。Ｒ、Ｄ、ｆの単位はｍｍである。なお、ＡＳＰは非球面を意味し、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、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をｋ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき、次の式で表される。
ｚ＝（ｙ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｙ／Ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
また、非球面係数中、例えば、実施例１の非球面４におけるＡ４の値である３．８１５０３ｅ−０５は、３．８１５０３×１０-5とも表示され得るが、本数値データ中では、全て前者の形式で表示してある。なお、これら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。
【００５３】
数値データ１
面番     Ｒ           D         Nd        Vd
1    17.105        0.90     1.84666    23.78
2    13.550        3.40     1.49700    81.54
3   -65.008        D3 
4   -13.940 ASP    1.00     1.80610    40.92
5     5.016 ASP    1.25
6     8.993        1.80     1.92286    20.88
7    33.594        D7 
8      絞り        0.00
9     3.837 ASP    2.64     1.49700    81.54
10   197.151        0.50     1.67270    32.10
11     5.421        1.50     1.58913    61.14
12    -8.056 ASP    1.75
13   -45.923 ASP    1.00     1.69350    53.21
14     4.948 ASP    D14
15    10.719        1.80     1.48749    70.41
16   -65.649 ASP    D16
17        ∞        0.53     1.51633    64.14
18        ∞        0.60
19        ∞（受光面、像面）
【００５４】
非球面係数
面番      Ｒ        k
4    -13.940   -1.734
A4            A6            A8            A10
3.81503e-05   1.13065e-05  -4.06931e-07   5.57665e-09 
面番      Ｒ        k
5      5.016    0.000
A4            A6            A8            A10
-8.22923e-04  -1.09424e-05   2.08584e-07  -5.80955e-08 
面番      Ｒ        k
9      3.837    0.000
A4            A6            A8            A10
-1.04110e-03  -8.07966e-07  -4.43569e-06   8.64254e-08 
面番      Ｒ        k
12     -8.056    0.000
A4            A6            A8            A10
4.69718e-03  -8.50261e-06  -1.73554e-05   4.19191e-06 
面番      Ｒ        k
13    -45.923  -2317.509
A4            A6            A8            A10
-1.85235e-04  -9.09826e-05  -2.32982e-04   2.86280e-05 
面番      Ｒ        k
14      4.948    0.000
A4            A6            A8            A10
5.23559e-04  -7.73655e-04  -1.30728e-05   9.38150e-06 
面番      Ｒ        k
16    -65.649    0.000
A4            A6            A8            A10
-3.35014e-04   4.74160e-06   4.18422e-07  -1.57103e-08 
【００５５】
ズームデータ
焦点距離ｆ     6.6     10.2     16.4     22.69    31.85
Ｆno           2.78     3.17     3.7      4.35     5.45
画角２ω      65.06    40.03    25.24    18.38    13.15
D3             1.08     4.28     7.25     8.78     9.51
D7            10.5      6.85     3.38     1.94     0.7
D14            2.8      3.84     4.94     8.01    12.64
D16            1.46     2        3.24     2.59     1.48
【００５６】
実施例２
図３は、本願の発明の実施例２に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a')、（b）、(ｂ’)は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（ｂ）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。
【００５７】
図４は、前記実施例２に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図３（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【００５８】
実施例２のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ２１、負の第２レンズ群Ｇ２２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ２３、及び正の第４レンズ群Ｇ２４を備えている。
【００５９】
このズ−ムレンズ光学系においては、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸面の正レンズＬ２２とで構成されており、また、これらのレンズＬ２１とＬ２２が接合されている。第２レンズ群Ｇ２２は両面が非球面の両凹の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ２３は物体側の面が非球面で両凸面の正レンズＬ２５と両凹面の負レンズＬ２６と像側の面が非球面の両凸面の正レンズＬ２７と両面とも非球面の両凹面の負レンズＬ２８とで構成され、また、前記レンズＬ２５とＬ２６とＬ２７とが接合されている。第４レンズ群Ｇ２４は両凸面の正レンズＬ２９で構成されている。前記平行平面板ＦＬ１はＣＣＤ受光面を保護するカバーガラスであるが、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−で構成してもよい。
【００６０】
前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２２は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ２３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ２４は変倍中固定であるように構成されている。
【００６１】
また、本実施例２においては、像高が3.8mm、焦点距離は6.60〜10.20〜16.40〜22.69〜31.85ｍｍ、Fnoは2.80〜3.23〜3.93〜4.54〜5.55である。
【００６２】
数値データ２
面番     Ｒ            D         Nd        Vd
1    15.992        0.90     1.84666    23.78
2    12.619        3.40     1.49700    81.54
3  -117.880        D3 
4   -15.197 ASP    1.00     1.80610    40.92
5     4.971 ASP    1.30
6     8.781        1.80     1.92286    20.88
7    29.416        D7 
8     絞り         0.00
9     3.859 ASP    2.80     1.49700    81.54
10   -93.989        0.50     1.67270    32.10
11     6.025        1.50     1.58913    61.14
12    -8.038 ASP    1.72
13   -43.943 ASP    1.00     1.69350    53.21
14     5.308 ASP    D14
15   489.427        1.80     1.48749    70.41
16    -9.935        1.50 
17        ∞        0.53     1.51633    64.14
18        ∞        0.60
19        ∞（受光面、像面）
【００６３】
非球面係数
面番      Ｒ        k
4    -15.197   -2.064
A4            A6            A8            A10
1.94094e-05   1.16844e-05  -3.83705e-07   4.75767e-09 
面番      Ｒ        k
5      4.971    0.000
A4            A6            A8            A10
-8.11256e-04  -8.10969e-06   3.79322e-07  -7.17961e-08 
面番      Ｒ        k
9      3.859    0.000
A4            A6            A8            A10
-1.00753e-03   4.09967e-08  -4.44294e-06   9.40707e-08 
面番      R        k
12     -8.038    0.000
A4            A6            A8            A10
4.69780e-03  -4.89948e-06  -1.77698e-05   4.35255e-06 
面番      R        k
13    -43.943  -2092.754
A4            A6            A8            A10
-2.81666e-04  -9.50198e-05  -2.35970e-04   3.17349e-05 
面番      R        k
14      5.308    0.000
A4            A6            A8            A10
8.47602e-04  -7.58376e-04  -1.96245e-05   1.18487e-05 
【００６４】
ズームデータ
焦点距離ｆ     6.6    10.2    16.41    22.69    31.91
Ｆno           2.8     3.24    3.93     4.54     5.55
画角２ω      64.81   40.18   25.23    18.51    13.46
D3             1.1     4.33    6.92     8.55     9.45
D7            11.12    7.48    4.21     2.37     0.7
D14            2.78    4.33    6.80     8.98    12.49
【００６５】
実施例３
図５は、本願の発明の実施例３に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（b）、(ｂ’）は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（b）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。
【００６６】
図６は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図５（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【００６７】
実施例３のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ３１、負の第２レンズ群Ｇ３２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ３３及び正の第４レンズ群Ｇ３４が配置される。第４レンズ群Ｇ３４の像側には平行平面板FL1及びCCD受光面Ｐが配置される。
【００６８】
前記ズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸面の正レンズＬ３２とで構成されており、また前記レンズＬ３１とＬ３２が接合されている。第２レンズ群Ｇ３２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ３３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とで構成されている。第３レンズ群Ｇ３３は両面が非球面で両凸面の正レンズＬ３５と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３６と両凸面の第７正レンズＬ３７と両面とも非球面の両凹面の負レンズＬ３８とで構成されており、前記レンズＬ３６とＬ３７とが接合されている。第４レンズ群Ｇ３４は像側が非球面で物体側に凸の正のメニスカスレンズＬ３９で構成されている。前記平行平面板ＦＬ１はＣＣＤ受光面を保護するカバーガラスであるが、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−で構成してもよい。
【００６９】
前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ３２は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ３４は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し像側に移動するように構成されている。
【００７０】
また、この実施例3においては、像高が3.8mm、焦点距離は6.58〜10.20〜16.41〜22.70〜31.96mm、Fnoは3.02〜3.32〜3.79〜4.28〜5.23である。
【００７１】
数値データ３
面番      R            D         Nd        Vd 
1     17.082        0.90     1.84666    23.78
2     13.655        3.40     1.49700    81.54
3   -139.714        D3 
4    -17.102 ASP    1.00     1.80610    40.92
5      4.974 ASP    1.11
6      8.009        1.80     1.92286    20.88
7     22.100        D7 
8      絞り         0.00
9      4.114 ASP    1.50     1.52249    59.84
10    -78.260 ASP    0.10
11     13.279        0.50     1.66680    33.05
12      3.029        1.70     1.60311    60.64
13    -23.913        1.67
14    -27.589 ASP    0.80     1.69350    53.21
15      5.047 ASP    D15
16      8.929        1.80     1.62280    57.05
17     46.438 ASP    D17
18        ∞         0.53     1.51633    64.14
19        ∞         0.60
20        ∞（受光面、像面）
【００７２】
非球面係数
面番      R        k
4    -17.102    0.462
A4            A6            A8            A10
1.57936e-05   1.18959e-05  -4.27812e-07   6.30369e-09 
面番      R        k
5      4.974    0.000
A4            A6            A8            A10
-7.43812e-04  -5.73906e-06  -6.46247e-07  -3.83737e-08 
面番      R        k
9      4.114    0.000
A4            A6            A8            A10
-9.77640e-04  -5.31689e-05  -7.30852e-06   3.86874e-07 
面番      R        k
10    -78.260  -858.800
A4            A6            A8            A10
2.33917e-04   1.30319e-05  -1.13148e-05   8.11961e-07 
面番      R        k
14    -27.589  148.407
A4            A6            A8            A10
-4.59299e-03  -2.84914e-05  -3.88470e-05   1.24819e-05 
面番      R        k
15      5.047    0.000
A4            A6            A8            A10
-2.18686e-03  -3.81331e-08   4.84203e-05  -4.19607e-06 
面番      R        k
17     46.438    0.000
A4            A6            A8            A10
-1.43002e-04  -1.66900e-05   1.80760e-07   3.97325e-09 
【００７３】
ズームデータ
焦点距離ｆ     6.58    10.2    16.41    22.7     31.96
Ｆno           3.02     3.32    3.79     4.28     5.23
画角２ω      65.34    40.66   25.44    18.37    13.1
D3             1.08     4.68    8.95    12.21    13.22
D7            10.06     5.62    2.76     2.19     0.7
D15            2.8      1.82    2.69     6.52    10.17
D17            1.49     3.52    4.43     2.27     1.5
【００７４】
実施例４
図７は、本願の発明の実施例４に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、（ｂ）、(ｂ')は広角端から望遠端への途中状態における、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。(a)、(a')、（ｂ）、(ｂ’)、（ｃ）の順で焦点距離が長くなる。
【００７５】
図８は、前記実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、（ｂ）は図７（ｂ）の途中状態、（ｃ）は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【００７６】
実施例４のズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ41、負の第２レンズ群Ｇ４２、明るさ絞りＳ、正の第３レンズ群Ｇ４３、フレア絞りＦ及び正の第４レンズ群Ｇ４４を備えている。第４レンズ群Ｇ４４の像側には平行平面板FL1及びCCD受光面Ｐが配置される。
【００７７】
このズ−ムレンズ光学系は、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ４１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸面の正レンズＬ４２とで構成されており、前記レンズＬ４１とＬ４２とが接合されている。第２レンズ群Ｇ４２は両面が非球面の両凹面の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４とで構成される。第３レンズ群Ｇ４３は物体側の面が非球面で両凸面の正レンズＬ４５と像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ４６と像側の面が非球面で両凸面の正レンズＬ４７と両面とも非球面の両凹面の負レンズＬ４８とで構成されており、前記レンズＬ４５とＬ４６とが接合されている。第４レンズ群Ｇ４４は像側が非球面で物体側が凸面の第９正レンズＬ４９で構成されている。前記平行平面板ＦＬ１はＣＣＤ受光面を保護するカバーガラスであるが、赤外線カットを施したロ−パスフイルタ−で構成してもよい。
【００７８】
前記ズ−ムレンズ光学系は、変倍時、広角端から望遠端にかけて、第１レンズ群Ｇ４１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ４２は一旦像側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ４３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４４は一旦物体側に移動した後、中間焦点距離状態付近で移動方向が反転し像側に移動するように構成される。
【００７９】
この実施例４においては、像高が3.8mm、焦点距離は6.58〜10.20〜16.41〜22.70〜31.96mm、Fnoは2.72〜3.02〜3.47〜3.96〜4.85である。
【００８０】
数値データ４
面番      R             D         Nd        Vd 
1      17.095        0.90     1.84666    23.78
2      13.518        3.40     1.49700    81.54
3    -101.177        D3 
4     -16.982 ASP    1.00     1.80610    40.92
5       4.929 ASP    1.27
6       8.068        1.80     1.92286    20.88
7      21.452        D7 
8       絞り         0.00
9       4.501 ASP    2.20     1.51633    64.14
10      -9.014        0.50     1.75520    27.51
11    -292.165        0.10
12       5.626        1.54     1.64000    60.08
13     -89.546 ASP    1.28
14     -20.730 ASP    0.80     1.76200    40.10
15       4.852 ASP    D15
16      10.169        1.80     1.51823    58.90
17     189.133 ASP    D17
18        ∞          0.53     1.51633    64.14
19        ∞          0.60
20        ∞（受光面、像面）
【００８１】
非球面係数
面番      R        k
4    -16.982   -0.946
A4            A6            A8            A10
4.84159e-05   9.45464e-06  -4.44388e-07   6.75559e-09 
面番      R        k
5      4.929    0.000
A4            A6            A8            A10
-6.13111e-04  -1.65534e-05   8.42860e-08  -7.94179e-08 
面番      R        k
9      4.501    0.000
A4            A6            A8            A10
-2.91618e-04  -2.81730e-05   2.58747e-07  -1.14929e-07 
面番      R        k
13    -89.546    0.000
A4            A6            A8            A10
4.46072e-04  -5.02786e-05  -1.55359e-05   7.63152e-07 
面番      R        k
14    -20.730  -40.532
A4            A6            A8            A10
-5.23184e-03  -5.37771e-04  -7.03569e-05   1.52760e-05 
面番      R        k
15      4.852    0.000
A4            A6            A8            A10
-8.21368e-05  -3.72623e-04   4.36786e-06   6.53299e-06 
面番      R        k
17    189.133    0.000
A4            A6            A8            A10
-5.92248e-04   2.07817e-05  -1.00456e-06   1.94084e-08 
【００８２】
ズームデータ
焦点距離ｆ   6.58    10.2    16.4      22.69    31.99
Ｆno         2.72     3.02    3.47     3.96     4.85
画角２ω    65.25    40.34   25.24    18.48    13.1
D3           1.05     4.58    8.85    11.09    12.28
D7          10.16     5.92    3.32     1.97     0.7
D15          2.8      2.06    3.71     6.49    10.81
D17          1.74     3.64    3.89     3.03     1.5
【００８３】
後述する各条件式に係る各数値データを以下に示す。
［各実施例の条件式計算表］
2007256604.tif 000003
【００８４】
前記の各実施例において、ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもよい。これは、前記実施例の第１レンズ群の物体側、第１レンズ群と第２レンズ群との間、第２レンズ群と第３レンズ群との間、第３レンズ群と第４レンズ群との間、または第４レンズ群と像面の間のいずれの場所に配置してもよい。
【００８５】
また、前記の不要光をカットするために、枠を構成してもよいし、別の部材を構成してもよい。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもよい。
【００８６】
またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもよい。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしてもよい。
【００８７】
また各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもよい。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもよい。
【００８８】
またピント調節を行うためのフォーカシングは第４レンズ群の移動により行うことが望ましいが、第１レンズ群、第２レンズ群または第３レンズ群の移動でフォーカシングを行ってもよい。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行ってもよい。またレンズ系全体を繰り出してフォーカシングを行ってもよいし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカシングしてもよい。
【００８９】
また画像周辺部の明るさ低下をＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減してもよい。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えてもよい。また画像処理により画像周辺部の低下量を補正してもよい。
【００９０】
また意図的に光学系で歪曲収差を出しておき、撮影後に電気的に画像処理を行って歪みを補正してもよい。
【００９１】
各実施例の平行平面板ＦＬ１はＣＣＤカバーガラスである。CCDカバーガラスをＩＲカットコートをしたローパスフィルターとしてもよい。
【００９２】
前記した本願の発明は、特許請求の範囲に記載された発明の他に、例えば、次のように構成することができる。また、前記発明のいずれかの構成とした場合、以下に示す構成または条件式のいずれか１つ以上を満足することが好ましい。
【００９３】
（１）請求項１に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の前記第３レンズと第４レンズとの間に空気間隔を挟むことを特徴とするズームレンズ。
【００９４】
このように、主点を物体よりにするためには、第３レンズ群の第３レンズと第４レンズとの間に空気間隔を挟むことがより好ましい。
【００９５】
それにより、変倍比の確保、使用時の全長短縮が容易となる。
【００９６】
（２）請求項１または、前記（１）に記載のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の前記第２レンズの物体側面、像側面を隣あうそれぞれの正レンズとの接合面としたことを特徴とするズームレンズ。
【００９７】
このように、第１レンズから第３レンズをそれぞれ接合して構成すれば、さらにレンズ収納時の厚さを小さくすることができる。
【００９８】
このように、第１レンズから第３レンズをそれぞれ接合して構成すれば、さらにレンズ収納時の厚さを小さくすることができる。
【００９９】
（３）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
０．３＜Ｉｈ／ｆｇ３＜１．２
ただし、Ｉｈは最大像高、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【０１００】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第３レンズ群のパワーが強くなりすぎることを抑え、球面収差、コマ収差の補正に有利となる。
【０１０１】
下限を下回らないようにすると、第３レンズ群のパワーを確保して全長の短縮化に有利となる。または、第１または第２レンズ群のパワーを抑えて第１、２レンズ群の収差を抑え、レンズ枚数を少なくできる。
【０１０２】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
０．３５＜Ｉｈ／ｆｇ３＜０．７
【０１０３】
また、第３レンズ群の焦点距離は次の条件式を満たすのがよい。
０．３＜Ｉｈ／ｆｇ３＜１．２
【０１０４】
（３）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置である。
２＜ｆｇ１／ｆｇ３＜７
ただし、ｆｇ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【０１０５】
また第１レンズ群と第３レンズ群の焦点距離はこの条件式を満たすのがよい。
【０１０６】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第１レンズ群のパワーを維持し全長の短縮化に有利となる。または、第３レンズ群のパワーが強くなりすぎることを抑え、球面収差、コマ収差の補正に有利となる。
【０１０７】
一方、下限を下回らないようにすると、第１レンズ群のパワーを抑え、ディストーションや非点収差の補正に有利となる。または、第３レンズ群のパワーを確保することで全長の短縮に有利となる。
【０１０８】
（４）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
−１．５＜ｆｇ２／ｆｇ３＜−０．５
ただし、ｆｇ２は第２レンズ群の焦点距離、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離である。
【０１０９】
第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離はこの条件式を満たすのがよい。
【０１１０】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第３レンズ群の方のパワーを抑えることで、第３レンズ群で発生しやすい球面収差やコマ収差の補正に有利となる。
【０１１１】
一方、下限を下回らないようにすると、第２レンズ群の方のパワーを抑えることで、第２レンズ群で発生しやすい球面収差、コマ収差のほかに広角端のディストーション、非点収差の補正に有利となる。
【０１１２】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
−１．２＜ｆｇ２／ｆｇ３＜−０．６５
【０１１３】
（５）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
０．１＜ｆｇ３／ｆｇ４＜０．８５
ただし、ｆｇ３は第３レンズ群の焦点距離、ｆｇ４は第4レンズ群の焦点距離である。
【０１１４】
この条件式の上限を上回らないようにすると、主点が第４レンズ群方向に移動しすぎることを抑え、バックフォーカスを小さくし全長の短縮化に有利となる。
【０１１５】
一方、下限を下回らないようにすると、主点が第３レンズ群方向に移動しすぎることを抑え、バックフォーカスを確保し、CCD等像面への入射角が大きくなりすぎることを抑えられる。また、第４レンズ群の収差補正効果を維持しやすくなる。
【０１１６】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
０．２＜ｆｇ３／ｆｇ４＜０．６
【０１１７】
（６）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
１．２＜β２Ｔ／β２Ｗ＜５
ただし、β２Ｔは第２レンズ群の望遠端での横倍率、β２Ｗは第２レンズ群の広角端での横倍率である。
【０１１８】
第２レンズ群の横倍率はこの条件式を満たすのがよい。
１．２＜β２Ｔ／β２Ｗ＜５．０
ただし、β２Ｔは第２レンズ群の望遠端での横倍率、β２Ｗは第２レンズ群の広角端での横倍率である。
【０１１９】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果が大きくなりすぎることを抑え、ズーミングによる収差変動を抑えることに有利となる。
【０１２０】
一方、下限を下回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果を確保でき、他のレンズ群の移動量を抑えて全長短縮化に有利となる。
【０１２１】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
１．３５＜β２Ｔ／β２Ｗ＜３
【０１２２】
（７）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
１．５＜β３Ｔ／β３Ｗ＜５
ただし、β３Ｔは第３レンズ群の望遠端での横倍率、β３Ｗは第３レンズ群の広角端での横倍率である。
【０１２３】
第３レンズ群の横倍率はこの条件式を満たすのがよい。
【０１２４】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果が大きくなりすぎることを抑え、ズーミングによる収差変動を抑えることに有利となる。
【０１２５】
一方、この条件式の上限を上回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果が大きくなりすぎることを抑え、ズーミングによる収差変動を抑えることに有利となる。
【０１２６】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
１．８＜β３Ｔ／β３Ｗ＜４
【０１２７】
（８）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
０．１＜Ｄｇ１／Ｄ＜２．０
ただし、Ｄｇ１は第１レンズ群の広角端から望遠端の移動距離、Ｄは各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値である。
【０１２８】
第１レンズ群の移動距離はこの条件式を満たすのがよい。
【０１２９】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第１レンズ群の移動距離が大きくなりすぎることを抑え、望遠端の全長短縮に有利となる。
【０１３０】
一方、下限を下回らないようにすると、第１レンズ群の移動距離を確保して、像側に配置される第２レンズ群の変倍効果が大きくなりすぎることを抑え、ズーミングによる収差変動を抑え易い。もしくは広角端の全長短縮に有利となる。
【０１３１】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
０．２＜Ｄｇ１／Ｄ＜１．０
【０１３２】
（９）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
０．１＜Ｄｇ３／Ｄ＜２．０
ただし、Ｄｇ３は第３レンズ群の広角端から望遠端の移動距離、Ｄは各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値である。
【０１３３】
第３レンズ群の移動距離はこの条件式を満たすのがよい。
【０１３４】
この条件式の上限を上回らないようにすると、第３レンズ群の移動距離を抑え、全長の短縮化や、ズーミングによる収差変動の低減に有利となる。
【０１３５】
一方、下限を下回らないようにすると、第３レンズ群の移動距離を確保して物体側に配置される第２レンズ群の変倍効果が大きくなりすぎることを抑え、全長の小型化に有利になる。または、第２、第３レンズ群で収差補正のバランスをとりやすく構成できる。
【０１３６】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
０．２＜Ｄｇ３／Ｄ＜１．０
【０１３７】
（１０）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
−１．５＜ｆｇ３Ｌ１２３／ｆｇ３Ｌ４＜−０．７
ただし、ｆｇ３Ｌ１２３は第３レンズ群の第１、２、３レンズの合成焦点距離、ｆｇ３Ｌ４は第３レンズ群の第４レンズの焦点距離である。
【０１３８】
第３レンズ群の第１、２、３の合成焦点距離と第４レンズの焦点距離はこの条件式を満たすのがよい。
【０１３９】
前記条件式の上限を上回らないようにすると、第４レンズのパワーを維持して、第３レンズ群内のテレフォト効果を確保し第２レンズ群との主点間隔を小さくでき、小型化、高変倍比化に有利となる。もしくは、第１、２、３レンズの合成系のパワーが強くなりすぎることを抑え、高次収差の発生を抑えることに有利となる。
【０１４０】
一方、下限を下回らないようにすると、第４レンズのパワーを抑え、コマ収差、ディストーションが補正過剰になることを抑えられる。もしくは、第１、２、３レンズの合成系のパワーを確保し全長短縮に有利となる。
【０１４１】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
−１．２＜ｆｇ３Ｌ１２３／ｆｇ３Ｌ４＜−０．８
【０１４２】
（１１）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
−１．２５＜（ｒｇ３Ｌ１ｆ＋ｒｇ３Ｌ１ｒ）／（ｒｇ３Ｌ１ｆ−ｒｇ３Ｌ１ｒ）＜−０．１５
ただし、ｒｇ３Ｌ１ｆは第３レンズ群の第１レンズの物体側面の曲率半径、ｒｇ３Ｌ１ｒは第３レンズ群の第１レンズの像側面の曲率半径である。
【０１４３】
第３レンズ群の第１レンズの曲率半径はこの条件式を満たすのがよい。
【０１４４】
この条件式の上限を上回らないようにすると、物体側で発生した球面収差、コマ収差を像側の面で効果的に補正でき、性能確保に有利となる。
【０１４５】
一方、下限を下回らないようにすると、両面の曲率が近くなりすぎることを抑え、レンズのパワーの確保に有利となる。
【０１４６】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
−１．１５＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜２．５
【０１４７】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
−０．５＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜２
【０１４８】
（１２）請求項１乃至６のいずれかのズームレンズにおいて、次の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
−０．８＜（ｒｇ３Ｌ４ｆ＋ｒｇ３Ｌ４ｒ）／（ｒｇ３Ｌ４ｆ−ｒｇ３Ｌ４ｒ）＜１．５
ただし、ｒｇ３Ｌ４ｆは第３レンズ群の第４レンズの物体側面の曲率半径、ｒｇ３Ｌ４ｒは第３レンズ群の第４レンズの像側面の曲率半径である。
【０１４９】
第３レンズ群の第４レンズの曲率半径はこの条件式を満たすのがよい。
【０１５０】
この条件式の上限を上回らないようにすると、両面の曲率が近くなりすぎることを抑え、パワーを確保し、全長短縮に有利となる。もしくは、像側の曲率を抑え、レンズの厚さ方向の薄型化や高次収差の低減に有利となる。
【０１５１】
一方、下限を下回らないようにすると、像側の曲率を確保して収差補正効果の確保や、物体側の曲率を抑えて高次収差の低減に有利となる。
【０１５２】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
０．４＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１．２
【０１５３】
（１３）請求項１乃至６に記載のいずれかのズームレンズにおいて、第２レンズ群は物体側から負レンズ、正レンズの２枚のみで構成されていることを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
【０１５４】
レンズ収納時にカメラの厚さ方向に深く依存しているのはレンズの構成枚数である。そのためできるだけレンズ枚数を少なくしたほうがよい。このうち第２レンズ群はレンズ径も大きいうえ、構成長も大きくなりがちであったため、小型化の障害になっていた。そこで第２レンズ群は色収差やコマ収差等の補正上、負レンズと正レンズの２枚にするのが小型化と性能のバランスが取れる構成である。しかしながら枚数を減らしてしまうと、主点位置の変動をコントロールしにくくなり、像側に配置される第３レンズ群との変倍効果をうまく発揮することが困難になってしまう。
【０１５５】
本願の発明の第３レンズ群では主点位置を第２レンズ群の方向に移動することが容易なので、この影響を軽減することができる。よって第２レンズ群を２枚に減らしても変倍効果を維持することが可能である。すなわち本願の発明の第３レンズ群において、小型化と高性能を効率よく発揮するには第２レンズ群を物体側から負レンズ、正レンズの２枚にするのが望ましい。
【０１５６】
（１５）前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に配された明るさ絞りを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のズームレンズまたは撮像装置。
【０１５７】
明るさ絞りをこの位置に配して光束の径を制限することにより、第３レンズ群の径の小型化に有利となる。
【０１５８】
また、第３レンズ群の径の小型化により、第３レンズ群のパワーの確保、厚さ方向の短縮化にも有利となる。
【０１５９】
（１６）前記第３レンズ群は、広角端に対して望遠端にて物体側に位置し、前記明るさ絞りは広角端に対して望遠端にて物体側に位置することを特徴とする前記（１３）のズームレンズまたは撮像装置。
【０１６０】
このような構成により、第３レンズ群の移動範囲を確保することに有利となり、小型化、高変倍比化に有利となる。
【０１６１】
（１７）請求項１乃至前記（１６）の少なくともいずれか１項に記載のズームレンズまたは撮像装置において、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズまたは撮像装置。
３．５＜ｆＴ／ｆＷ
ただし、ｆＴは望遠端のズームレンズ全系の焦点距離、ｆＷは広角端のズームレンズ全系の焦点距離である。
【０１６２】
この条件式の下限を下回らないようにすると、光学ズームにて高倍ズームを達成でき、電子ズームを用いる場合でも画質劣化を抑えられる。
【０１６３】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
４．０＜ｆＴ／ｆＷ    （１９−１）
【０１６４】
なお好ましくは次の条件式を満たすのがよい。
４．５＜ｆＴ／ｆＷ    （１９−２）
【０１６５】
前記の各構成要件は、任意に複数を同時に満足することがより好ましい。
また、条件式の上限値、下限値について、さらに特定した条件式の上限値、下限値のいずれかとしてもよい。
【０１６６】
前記した本願の各発明の構成要件、各条件式は、複数を同時に満足することが好ましい。前記の構成要件、各条件式を複数、同時に満足することより、小型化、高変倍比化、高性能化に有利となる。
【０１６７】
また、本願の発明のズームレンズは、４群ズームレンズとすると小型化と性能とのバランスが取れ好ましい。
【０１６８】
また、前記条件式の上限値または下限値のいずれか一方を、より限定した条件式の上限値、または、下限値としても良い。
【０１６９】
上述した本願発明のズームレンズは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー等の電子撮像素子を用いた各種撮影装置、沈胴式鏡筒を有するカメラ等に用いることができる。以下にその具体的な適用例を示す。
【０１７０】
図１３〜図１５は、本発明によるズーム光学系をデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図１３はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１４は同後方正面図、図１５はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な透視平面図である。ただし、図１３と図１５においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター釦４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図１５の非沈胴状態になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッター釦４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＦＬとカバーガラスＣＧを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、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４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピー（登録商標）ディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０１７１】
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群と２つのプリズムからなり、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材の一部である正立プリズム５５直前の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。
【０１７２】
このように構成されたカメラ４０は、撮影光学系４１が高変倍比であり、収差が良好な変倍光学系であるので、高性能化が実現できると共に、撮影光学系４１を少ない光学部材で構成でき、沈胴収納が可能であるので小型化、薄型化、低コスト化が実現できる。
【０１７３】
以上、本願の発明の実施例について説明したが、本願の発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本願の発明の実施例１に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(ｂ)、(ｂ')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図２】実施例１に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す収差図である。(a)は広角端、(ｂ)は図１（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図３】本願の発明の実施例２に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(ｂ)、(ｂ')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図４】実施例２に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(ｂ)は図３（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図５】本願の発明の実施例3に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(ｂ)、(ｂ')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図６】実施例３に係るズ−ムレンズの無限遠物点合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図である。(a)は広角端、(ｂ)は図５（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図７】本願の発明の実施例４に係るズ−ムレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。(a)は広角端における、(a')、(ｂ)、(ｂ')は広角端から望遠端への途中状態における、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図８】実施例４に係るズ−ムレンズの無限遠合焦点時での球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を示す図で、(a)は広角端、(ｂ)は図７（ｂ）の途中状態、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示す図である。
【図９】本願の発明のズームレンズを適用した電子カメラ４０の外観を示す前方斜視図である。
【図１０】図１３のデジタルカメラ４０の後方斜視図である。
【図１１】図１３のデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な透視平面図である。
【符号の説明】
【０１７５】
Ｓ            明るさ絞り
Ｆ            フレア絞り
ＦＬ          平行平面板
ＣＧ          カバーガラス
Ｐ            撮像面
Ｇｎ１        第１レンズ群（実施例n  における）
Ｇｎ２        第２レンズ群
Ｇｎ３        第３レンズ群
Ｇｎ４        第４レンズ群
Ｌｍｎ        実施例ｍにおけるｎ番目のレンズ
４０          デジタルカメラ
４１          撮像光学系
４２          撮影用光路
４３          ファインダー光学系
４４          ファインダー用光路
４５          シャッターボタン
４６          フラッシュ
４７          液晶表示モニター
４８          カバーガラス
４９          ＣＣＤ
５０          カバー部材
５１          処理手段
５２          記録手段
５３          ファインダー用対物光学系
５５          正立プリズム
５７          視野枠
５９          接眼光学系
６０          カバー
６１          焦点距離変更ボタン
Ｅ            観察者眼球
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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