(57)【要約】  【課題】  高変倍比化と小型化を同時に実現するズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供すること。  【解決手段】  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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、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レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、負レンズである第３レンズとの３枚からなり、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少しているように構成する。【選択図】  図１
2007256452.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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、
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レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、負レンズである第３レンズとの３枚からなり、
広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、
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レンズと、負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚からなり、
広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少していることを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
前記第３レンズ群の第３レンズは物体側に凸面を向けた負メニスカス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】
広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と、前記第３レンズ群とが物体側に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群とがそれぞれ１枚又は２枚のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズと、
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と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、レンズの形状及びレンズ群の構成を工夫することにより光学系の全長の短縮を実現したズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀塩フィルムに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）といった固体撮像素子を用いて被写体を撮影するデジタルカメラが普及してきている。そのようなデジタルカメラにおいては、特に、小型で薄型のタイプのものが好まれている。
【０００３】
そのようなデジタルカメラにおいて、厚さは主に光学系の大きさに依存することから、薄型化を達成するためには光学系の構成が重要になってくる。また最近では、光学系を撮影時にカメラボディ内からせり出し、携帯時には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。また、そのような薄型のコンパクトタイプのデジタルカメラにおいては、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のものも求められるようになってきている。
【０００４】
５倍程度の高変倍比を実現したズームレンズとしては、特許文献１に記載されているように、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レンズ群を備えた構成のズームレンズが知られているが、このズームレンズにおいて、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、負レンズの３枚からなり、第３レンズ群の主点位置を物体側に移動させている。この様にして、望遠端にて第３レンズ群の主点を第２レンズ群に近づけ、第３レンズ群での変倍作用を大きくしている。
【特許文献１】特開平１１−３１６３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたズームレンズは、高変倍比の実現を達成してはいるが、第３レンズ群自体の収差を十分に低減することができず、光学系自体は大型化してしまっていた。また、このズームレンズはビデオカメラへの使用を主眼としたものであるため、沈胴について考慮しておらず、レンズ枚数も多く、各群の厚みも大きいものであった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高変倍比化と小型化を同時に実現するズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本願の第１の発明によるズームレンズは、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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、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レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、負レンズである第３レンズとの３枚からなり、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少しているように構成する。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために、本願の第２の発明によるズームレンズは、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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、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レンズと、負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚からなり、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少しているように構成する。
【０００９】
なお、前記第１の発明によるズームレンズは、前記第３レンズ群の第３レンズを物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズにより構成しても良い。
【００１０】
また、上記ズームレンズは、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と、前記第３レンズ群とが物体側に位置しているように構成しても良い。
【００１１】
また、上記ズームレンズは、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群とがそれぞれ１枚又は２枚のレンズからなるように構成しても良い。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置は、上記の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とを備えるように構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化、特に沈胴時における光学系の全長の短縮と、高変倍比とを同時に実現するズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のような、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レンズ群とを備えていて、各レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズは、広角端と比較して望遠端にて、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を増大させ、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を減少させることにより、第２レンズ群と第３レンズ群の双方に変倍作用を分担させ、変倍比の確保と収差変動の低減を行っている。したがって、このようなズームレンズの小型化には、大きな変倍作用を持つ第３レンズ群の構成が大きく影響する。具体的には、共に変倍作用の大きい第２レンズ群と第３レンズ群との主点間隔を小さくするように、第３レンズ群の主点を物体側に移動させ、同時に第３レンズ群内の収差を厳しく抑えることのできる構成とすることが好ましい。
【００１５】
そこで、本発明によるズームレンズは、第３レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズの３枚のレンズにより構成している。このように第３レンズ群を構成したことにより、その主点位置は物体側に移動され、ズームレンズ全体の小型化を実現している。また、レンズ群内において収差の十分な補正が可能となり高変倍比化も達成している。さらに、レンズ枚数が３枚と少ないためレンズ収納時の奥行き方向の厚さが薄く、薄型化も達成している。
【００１６】
また、一般的に、ズームレンズの全長の短縮とともに高変倍化を達成しようとする場合、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強くする必要がある。しかし、本発明の第３レンズ群のように、変倍作用の大きなレンズ群は屈折力を強くすると収差発生量が顕著に増加してしまう。特に、レンズ群内に正の屈折力を有するレンズが１枚しかない場合、そのレンズによる収斂作用が大きくなりすぎてしまう。このようにして発生する収差を補正するための方法としては、負レンズの有する発散作用を用いる方法がある。
【００１７】
そこで、本願の第１の発明によるズームレンズでは、第３レンズ群の第２レンズを両凹負レンズとした。このように、収斂作用の大きい正レンズに隣接する位置、すなわち、光線高があまり変わらない位置に負レンズを配置したため、球面収差やコマ収差を効果的に補正することができる。また、配置した負レンズが両凹負レンズであるため、両面において発散作用を得ることができ、より効果的に収差を補正することができる。さらに、このように構成したことにより、本願の第１の発明によるズームレンズは全長の短縮とともに高変倍比化を達成している。
【００１８】
また、本発明の第３レンズ群は、正の屈折力を有する第１レンズと負のパワーを有する第２レンズによりテレフォトタイプを構成し、主点を物体側に移動している。これらのレンズの屈折力を強くすればするほど、その作用は強まり、効果的にズームレンズの小型化を達成することができる。しかし、このとき残存収差も増加してしまうという問題がある。
【００１９】
そこで、本願の第２の発明によるズームレンズでは、第３レンズ群の第３レンズを物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとした。このように第３レンズ群の第３レンズを負メニスカスレンズとしたことにより、第１レンズと第２レンズにおいて発生し残存したコマ収差、歪曲収差を負メニスカスレンズの有する収斂、発散作用により適切な補正している。このようにして、本願の第２発明のズームレンズは、小型化と同時に高変倍比化も達成している。
【００２０】
なお、第１の発明において、第３レンズ群を、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚のレンズから構成すると、第３レンズ群において主点の調整や収差の補正を効果的に行うことができ、好ましい。
【００２１】
また、本発明によるズームレンズは、広角端と比較して望遠端においては、第１レンズ群と第３レンズ群とが物体側に位置しているように構成することが好ましい。
【００２２】
本発明のズームレンズは、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行い得るようにしたものである。そのためには、第３レンズ群をこのように移動させ、変倍負担を持たせると高変倍比化には効果的である。また、第１レンズ群をこのように移動させると、第２レンズ群の変倍負担も確保しやすくなり、広角端における全長の短縮と、望遠端における焦点距離の確保とを両立させるのに好適である。
【００２３】
また、本発明によるズームレンズは、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第４レンズ群とがそれぞれ１枚又は２枚のレンズからなるように構成することが好ましい。
【００２４】
本発明によるズームレンズにおいて、第３レンズ群以外の各レンズ群は、沈胴時における全長の短縮を考慮して、１枚又は２枚のレンズからなるようにすることが好ましい。このとき、第１レンズ群は、正レンズ１枚、もしくは色収差を考慮して正レンズと負レンズの２枚のレンズにより構成することが、沈胴時の薄型化や、レンズの縮径化に対して効果的であり好ましい。また、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枚のレンズにより構成することが好ましい。さらに、第４レンズ群は、屈折力の負担は小さくてよいので、沈胴時の小型化のために１枚の正レンズにより構成することが好ましい。なお、第４レンズ群を移動させて微小な収差変動（非点収差等）の補正や射出瞳調整を行う場合、第４レンズ群が１枚のレンズにより構成されていれば、レンズ駆動の負担も小さい。
【００２５】
さらに、本願発明によるズームレンズは、以下に述べるような構成とすると、小型化や高変倍比化に対し、より効果的である。
【００２６】
本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．２  ≦  Ｉｈ／ｆｇ３  ≦  ０．７                          （１）
ただし、
Ｉｈ        ：最大像高
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【００２７】
第３レンズ群の焦点距離を、条件式（１）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズ群の屈折力を抑えることができ、球面収差、コマ収差を補正しやすくなる。また、条件式（１）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群の屈折力を維持しつつズームレンズの全長を短縮しやすくなる。または、第３レンズ群により第１、２レンズ群の屈折力を抑えるようにすることもできる。つまり、第１、２レンズ群による収差を抑えることができるため、第１、２レンズ群のレンズ枚数を少なくすることができることになる。なお、条件式（１）の上限値を０．６としたり、下限値を０．３としたり、両者を０．６及び０．３とするとさらに好ましい。
【００２８】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
１．８  ≦  ｆｇ１／ｆｇ３  ≦  ４．０                        （２）
ただし、
ｆｇ１      ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【００２９】
第１レンズ群及び第３レンズ群の焦点距離を、条件式（２）の上限値を上回らないようにすると、第１レンズ群の屈折力を維持することができるため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。または、第３レンズ群の屈折力を抑え、球面収差、コマ収差を抑えやすい。また、条件式（２）の下限値を下回らないようにすると、第１レンズ群の屈折力を抑えて、歪曲収差や非点収差の悪化を抑えやすくなる。または、第３レンズ群の屈折力を維持し、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（２）の上限値を３．５にしたり、下限値を２．０にしたり、両者を３．５及び２．０とするとさらに好ましい。
【００３０】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−１．５  ≦  ｆｇ２／ｆｇ３  ≦  −０．４                    （３）
ただし、
ｆｇ２      ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【００３１】
第２レンズ群及び第３レンズ群の焦点距離を、条件式（３）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズ群と比較して第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎず、球面収差やコマ収差を補正しやすくなる。また、条件式（３）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群と比較して第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎず、球面収差、コマ収差を補正しやすく、さらに広角端における歪曲収差、非点収差も補正しやすくなる。なお、条件式（３）の上限値を−０．５としたり、下限値を−１．２としたり、両者を−０．５及び−１．２とするとさらに好ましい。
【００３２】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１  ≦  ｆｇ３／ｆｇ４  ≦  １．２                        （４）
ただし、
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４      ：第４レンズ群の焦点距離
である。
【００３３】
第３レンズ群及び第４レンズ群の焦点距離を、条件式（４）の上限値を上回らないようにすると、第３、第４レンズ群の合成系の主点が第４レンズ群方向に移動しすぎず、バックフォーカスが短くてすむため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。また、条件式（４）の下限値を下回らないようにすると、第３、第４レンズ群の合成系の主点が第３レンズ群方向に移動しすぎず、適度なバックフォーカスを確保することができるため、ＣＣＤへの軸外主光線の入射角が大きくなることを抑えられる。また、第４レンズ群による収差の補正効果を維持することができる。なお、条件式（４）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、または両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。
【００３４】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．２  ≦  β２Ｔ／β２Ｗ  ≦  ５．０                        （５）
ただし、
β２Ｔ      ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ      ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
【００３５】
第２レンズ群の横倍率を、条件式（５）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果が適度に抑えられ、変倍による収差変動を抑えやすくなる。また、条件式（５）の下限値を下回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果を維持できるため、他のレンズ群の移動量を抑えやすくなる。又、条件式の範囲内とすることで、各レンズ群の変倍のための移動量を近づけやすくなり、レンズ群を移動させるための鏡枠の厚みを近似させ、沈胴時の厚みの短縮を行いやすくなる。なお、条件式（５）の上限値を３．０としたり、下限値を１．５としたり、両者を３．０及び１．５とするとさらに好ましい。
【００３６】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１．２  ≦  β３Ｔ／β３Ｗ  ≦  ５．０                        （６）
ただし、
β３Ｔ      ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ      ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
【００３７】
第３レンズ群の横倍率を、条件式（６）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果が適度に抑えられ、変倍による収差変動を抑えやすくなる。また、条件式（６）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果を維持できるため、他のレンズ群の移動量を抑えやすくなる。又、条件式の範囲内とすることで、各レンズ群の変倍のための移動量を近づけやすくなり、レンズ群を移動させるための鏡枠の厚みを近似させ、沈胴時の厚みの短縮を行いやすくなる。なお、条件式（６）の上限値を４．０としたり、下限値を１．５としたり、両者を４．０及び１．５とするとさらに好ましい。
【００３８】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１  ≦  Ｄｇ１／Ｄ  ≦  ２．０                            （７）
ただし、
Ｄｇ１    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
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とは具体的には、第１レンズ群の光軸上での厚み、第２レンズ群の光軸上での厚み、第３レンズ群の光軸上での厚み、第４レンズ群の光軸上での厚みの総和である。
【００３９】
広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離と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を、条件式（７）の上限値を上回らないようにすると、第１レンズ群の移動距離を抑えやすく、望遠端におけるズームレンズの全長を短縮しやすくなる。また、条件式（７）の下限値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することにより、第１レンズ群よりも像側に配置される第２レンズ群の変倍効果を確保しやすくなる。または、広角端におけるズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（７）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。
【００４０】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．１  ≦  Ｄｇ３／Ｄ  ≦  ２．０                            （８）
ただし、
Ｄｇ３    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
【００４１】
広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離と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を、条件式（８）の上限値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られるため、変倍による収差変動の低減やズームレンズの全長の短縮が行いやすくなる。また、条件式（８）の下限値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変倍機能を確保し易くなる。それに従い、第３レンズ群よりも物体側に配置される第２レンズ群の変倍負担を抑えられるため、ズームレンズの全長が短縮しやすくなる。つまり、条件式の範囲内とすることで、全長の短縮を行いやすくなる。なお、条件式（８）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。
【００４２】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
−０．７  ≦  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ≦  −０．０２        （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３  ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
【００４３】
第３レンズ群を構成するレンズの各焦点距離を、条件式（９）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの屈折力を維持することで、コマ収差、歪曲収差の補正が不足しにくく、また、第１、２レンズの屈折力を抑えやすくできるため高次収差を抑えやすくなる。また、条件式（９）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズの屈折力を抑えることで、コマ収差、歪曲収差が補正過剰になることを抑え、また、第１、２レンズのパワーを維持しやすくできるため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（９）の上限値を−０．１としたり、下限値を−０．６５としたり、または両者を−０．１及び−０．６５とするとさらに好ましい。
【００４４】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
−１．５  ≦  ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ≦  −０．２          （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１  ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２  ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
【００４５】
第３レンズ群の第１、２レンズの各焦点距離を、条件式（１０）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズの屈折力を維持することでコマ収差、歪曲収差の補正が不足しにくく、第１レンズの屈折力も抑えやすくできるため高次収差の発生を抑やすくなる。また、条件式（１０）の下限値を下回らないようにすると、第２レンズの屈折力を抑えることで、コマ収差、歪曲収差が補正過剰になることを抑え、また、第１レンズの屈折力を維持しやすくできるためズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（１０）の上限値を−０．４としたり、下限値を−１．２としたり、両者を−０．４及び−１．２とするとさらに好ましい。
【００４６】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７                                                                （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
【００４７】
第３レンズ群の第２レンズの曲率半径を、条件式（１１）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの第２レンズの物体側面の発散作用を維持できるため球面収差、コマ収差を補正しやすくなる。または、像側面の発散作用を抑えられるため高次収差の発生を抑やすくなる。また、条件式（１１）の下限値を下回らないようにすると、物体側面の発散作用が大きくなることを抑えられるため高次収差の発生を抑えやすくなる。または、像側面の発散作用を維持できるため、球面収差、非点収差、歪曲収差を補正しやすくなる。なお、条件式（１１）の上限値を０．５としたり、下限値を−０．７としたり、両者を０．５及び−０．７とするとさらに好ましい。さらに、条件式（１１）の上限値を０．２としたり、下限値を−０．５としたり、両者を０．２及び−０．５とするとより好ましい。
【００４８】
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２                                                                      （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
【００４９】
第３レンズ群の第３レンズの曲率半径を、条件式（１２）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの屈折力を確保することで、収差を補正しやすくなる。また、条件式（１０）の下限値を下回らないようにすると、物体側面の収斂作用を確保できるので、非点収差、コマ収差の補正が不足しにくい。または、像側面の発散作用を抑えることにより、高次収差の発生を抑えやすくなる。なお、条件式（１１）の上限値を８としたり、下限値を１．５としたり、両者を８及び１．５とするとさらに好ましい。
【００５０】
また、本発明によるズームレンズは、第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることが好ましい。
【００５１】
本発明によるズームレンズのような構成において、第２レンズ群は構成するレンズのレンズ径や光軸方向の長さが大きくなりやすく、小型化の障害となっていた。また、ズームレンズの沈胴時におけるカメラの厚さ方向の厚さは、ズームレンズを構成するレンズの枚数が大きく影響する。そこで第２レンズ群は、色収差やコマ収差等の補正も考慮し、物体側から順に、負レンズと正レンズとの２枚により構成すると小型化と性能のバランスが取れ好ましい。
【００５２】
なお、レンズ群を構成するレンズの枚数を減らした場合、そのレンズ群の主点位置の変動がコントロールしにくくなるため、そのレンズ群よりも像側に配置される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。しかし、本発明によるズームレンズの場合、第２レンズ群を構成するレンズの枚数を減らしたとしても、第２レンズ群よりも像側に配置される第３レンズ群の主点位置を、第２レンズ群の方向に移動することは容易であるため、そのような影響を軽減しやすい。したがって、第２レンズ群を２枚のレンズで構成しても変倍効果を維持することができる。又、本発明において、第１〜第４の各レンズ群の径を小さく抑えつつ、射出瞳を像面から離すために、明るさ絞りを第３レンズ群の直前に配置し、変動の際、第３レンズ群と一体で移動させることが好ましい。
【００５３】
さらに、本発明によるズームレンズは、上述の条件式を複数同時に満足するとより好ましい。
【００５４】
また、本発明による撮像装置は、上述のズームレンズのうちのいずれかのズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、且つ、その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とを備えている。
【００５５】
なお、一般に撮像素子は、入射光線の入射角が大きくなると光量が不足したり、色の再現に影響が出たりしやすい。本発明のズームレンズは、ズームレンズから射出された光線が光軸と平行に近づく構成としやすいタイプのズームレンズである。そこで、高変倍、高性能の撮像装置を構成するためには、本発明のズームレンズを用いることが好ましい。
【００５６】
以下、図示した実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００５７】
なお、以下の各実施例において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚又は間隔、Ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、Ｖｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12は非球面係数をそれぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋Ａ12Ｙ12
【実施例１】
【００５８】
図１は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図２は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【００５９】
本実施例のズームレンズは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ１２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ１３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ１４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ１４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。
【００６０】
第１レンズ群Ｇ１１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と像側の面が非球面である両凸正レンズＬ１２とからなる接合レンズにより構成されている。第２レンズ群Ｇ１２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ１３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１５と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ１６とからなる接合レンズと、像側の面が非球面であり物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ１４は、物体側が非球面である両凸正レンズＬ１８により構成されている。
【００６１】
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ１１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ１２はまず像側に移動した後望遠端寄りの中間位置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はまず物体側に移動した後中間位置付近で移動方向が反転し像側へと移動する。
【００６２】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高は（ｍｍ）Ｉｈ＝３．８である。
【００６３】
面                 ｒ             ｄ            Ｎｄ           Ｖｄ
1                17.223         0.90         1.84666         23.78
2                14.176         3.30         1.49700         81.54
3（非球面）     -35.953         Ｄ３
4（非球面）     -38.557         0.90         1.80610         40.88
5（非球面）       4.580         1.29 
6                 7.019         1.84         1.92286         20.88
7                12.526         Ｄ７
8 （絞り）        ∞            0.10
9                 4.493         4.30         1.77750         44.61
10                -4.860         1.00         1.85147         25.34
11（非球面）      10.916         0.92 
12                20.071         1.20         1.88300         40.70
13（非球面）       7.295         Ｄ１３
14（非球面）       9.191         2.40         1.60696         34.07
15               -71.206         Ｄ１５
16                 ∞            0.50         1.54771         62.84
17                 ∞            0.50
18                 ∞            0.50         1.51633         64.14
19                 ∞            0.59
20（受光面）       ∞
【００６４】
非球面係数
面         ｒ                ｋ
3      -35.953              0.000
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
3.49833×10-5      3.98834×10-8     -1.82376×10-9      6.97442×10-12 
面         ｒ                ｋ
4      -38.557              0.000
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-6.79627×10-4      3.88489×10-5     -9.82633×10-7      9.67102×10-9
面         ｒ                ｋ
5        4.580             -0.189
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-1.20535×10-3     -5.18870×10-6      2.25356×10-6     -1.29403×10-7
面         ｒ                ｋ
11       10.916              0.000
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
5.36678×10-3      4.09335×10-4      4.72834×10-5      7.84408×10-6
面         ｒ                ｋ
13        7.295              0.000
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-5.36080×10-4     -2.27156×10-4      2.87891×10-5     -3.15985×10-6
面         ｒ                ｋ
14        9.191             -2.346
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
4.58870×10-4     -5.48752×10-6      1.83974×10-7     -1.85925×10-9
【００６５】
ズームデータ
広角端    中間（ａ’）  中間（ｂ）  中間（ｂ’）  望遠端
焦点距離（ｍｍ）   6.81       10.55        16.87       22.98        32.71
Ｆｎｏ．      3.28        3.67         4.12        4.34         5.02
画角２ω（°）    61.74       38.72        24.67       18.1         12.77
Ｄ３         0.52        3.33         6.33        8.82        10.18
Ｄ７        11.86        7.91         4.54        3.15         1.2
Ｄ１３        1.04        1.79         3.23        5.17         8.53
Ｄ１５        2.56        3.39         4.06        3.11         2.05
【００６６】
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ：  Ｉｈ／ｆｇ３  ＝  ０．４１
条件式（２） ：  ｆｇ１／ｆｇ３  ＝  ２．８５
条件式（３） ：  ｆｇ２／ｆｇ３  ＝  −０．８４
条件式（４） ：  ｆｇ３／ｆｇ４  ＝  ０．６８
条件式（５） ：  β２Ｔ／β２Ｗ  ＝  ２．５９
条件式（６） ：  β３Ｔ／β３Ｗ  ＝  １．７４
条件式（７） ：  Ｄｇ１／Ｄ  ＝  ０．３３
条件式（８） ：  Ｄｇ３／Ｄ  ＝  ０．３８
条件式（９） ：  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ＝  −０．５９
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ＝  −０．９８
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝−０．３８
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝  ２．１４
【実施例２】
【００６７】
図３は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図４は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【００６８】
本実施例のズームレンズは、図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ２１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ２３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ２４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ２４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。
【００６９】
第１レンズ群Ｇ２１は、両面が非球面である両凸正レンズＬ２１により構成されている。第２レンズ群Ｇ２２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ２３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２４と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ２５とからなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ２４は、物体側が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズＬ２７により構成されている。
【００７０】
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２２はまず像側に移動した後広角端寄りの中間位置で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ２３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ２４はまず物体側に移動したあと中間焦点距離付近で移動方向が反転し像側へと移動し、望遠端寄りの中間位置付近で移動方向が再び反転し物体側へと移動する。つまり、移動方向が２回反転する。
【００７１】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高は（ｍｍ）Ｉｈ＝３．８である。
【００７２】
面                 ｒ             ｄ            Ｎｄ           Ｖｄ
1（非球面）      24.417         3.00         1.49700         81.54
2（非球面）     -22.100         Ｄ２
3（非球面）      -9.247         0.90         1.80610         40.92
4（非球面）       6.052         0.94 
5                 7.836         1.80         1.92286         18.90
6                16.764         Ｄ６
7 （絞り）        ∞            0.10
8                 4.572         3.90         1.72916         54.68
9               -14.332         0.90         1.84666         23.78
10（非球面）      12.814         0.70 
11                26.959         1.02         1.84666         23.78
12                14.999         Ｄ１２
13（非球面）      11.941         1.90         1.84666         23.78
14                28.471         Ｄ１４
15                 ∞            0.50         1.54771         62.84
16                 ∞            0.50
17                 ∞            0.50         1.51633         64.14
18                 ∞            0.60
19（受光面）       ∞
【００７３】
非球面係数
面         ｒ                ｋ
1       24.417              4.100
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
3.82385×10-5     -1.77910×10-6      5.04624×10-8     -6.87111×10-10 
面         ｒ                ｋ
2      -22.100            -11.082
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
1.87893×10-5     -6.86108×10-7      2.91543×10-8     -4.86383×10-10 
面         ｒ                ｋ
3       -9.247            -16.614
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-4.34117×10-4     -9.15619×10-6      1.71947×10-6     -5.96164×10-8
Ａ12
6.34755×10-10 
面         ｒ                ｋ
4        6.052             -0.771
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
2.02655×10-3     -1.76117×10-4      1.00471×10-5     -2.01162×10-7
Ａ12
-1.41873×10-9
面         ｒ                ｋ
10       12.814              0.453
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
3.65177×10-3      1.05456×10-4      2.85132×10-5      3.05422×10-6
面         ｒ                ｋ
13       11.941              0.146
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-5.24908×10-5      2.38424×10-6     -9.36868×10-8      1.71014×10-9
【００７４】
ズームデータ
広角端    中間（ａ’）  中間（ｂ）   中間（ｂ’）  望遠端
焦点距離（ｍｍ） 6.72       10.10         14.95        22.07        32.86
Ｆｎｏ．    2.80        3.18          3.62         4.17         5.00
画角２ω（°）  64.75       40.96         27.71        18.93        12.93
Ｄ２       1.01        3.01          4.9          7.02         8.36
Ｄ６      10.05        6.77          4.3          2.76         1
Ｄ１２      2.3         3.01          4.26         8.47        13.69
Ｄ１４      3.98        5.22          6.5          5.95         6.11
【００７５】
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ：  Ｉｈ／ｆｇ３  ＝  ０．４４
条件式（２） ：  ｆｇ１／ｆｇ３  ＝  ２．６０
条件式（３） ：  ｆｇ２／ｆｇ３  ＝  −０．７２
条件式（４） ：  ｆｇ３／ｆｇ４  ＝  ０．４０
条件式（５） ：  β２Ｔ／β２Ｗ  ＝  １．９４
条件式（６） ：  β３Ｔ／β３Ｗ  ＝  ２．９１
条件式（７） ：  Ｄｇ１／Ｄ  ＝  ０．７８
条件式（８） ：  Ｄｇ３／Ｄ  ＝  ０．８９
条件式（９） ：  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ＝  −０．２１
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ＝  −０．６６
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝  ０．０６
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝  ３．５１
【実施例３】
【００７６】
図５は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図６は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。
【００７７】
本実施例のズームレンズは、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ３１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ３２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ３４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ３４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。
【００７８】
第１レンズ群Ｇ３１は、物体側から順に、両凹負レンズＬ３１、両面が非球面である両凸正レンズＬ３２とにより構成されている。第２レンズ群Ｇ３２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ３３、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ３３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３５と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ３６とからなる接合レンズと、像側の面が非球面であり物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ３４は、両面が非球面である両凸正レンズＬ３８により構成されている。
【００７９】
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ３２はまず像側に移動した後広角端寄りの中間位置で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ３４はまず物体側に移動したあと広角端寄りの中間位置付近で移動方向が反転し像側へと移動し、中間焦点距離付近で移動方向が再び反転し物体側へと移動し中間焦点距離より望遠端寄りの中間位置で移動方向が更に反転し像側に移動する、つまり、移動方向が３回反転する。
【００８０】
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高（ｍｍ）はＩｈ＝３．８である。
【００８１】
面                 ｒ             ｄ            Ｎｄ           Ｖｄ
1              -207.236         0.80         2.00069         25.46
2                26.580         0.20 
3（非球面）      12.563         4.00         1.74320         49.34
4（非球面）     -22.139         Ｄ４
5（非球面）     -10.191         0.90         1.77250         49.60
6（非球面）       4.658         1.07
7                 7.375         1.70         1.92286         18.90
8                15.578         Ｄ８
9 （絞り）        ∞            0.10
10                 4.901         2.50         1.72916         54.68
11               -16.435         0.70         1.84666         23.78
12（非球面）      18.980         0.57 
13                18.090         1.00         1.84666         23.78
14（非球面）      13.407         Ｄ１４
15（非球面）      82.900         1.90         1.73077         40.51
16（非球面）     -29.635         Ｄ１６
17                 ∞            0.50         1.54771         62.84
18                 ∞            0.50
19                 ∞            0.50         1.51633         64.14
20                 ∞            0.60
21（受光面）       ∞
【００８２】
非球面係数
面         ｒ                ｋ
3       12.563              0.021
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-1.64953×10-6     -2.18106×10-6      3.97851×10-8     -2.74721×10-10 
面         ｒ                ｋ
4      -22.139             -9.819
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
3.43636×10-5     -2.17278×10-6      5.80156×10-8     -4.92448×10-10 
面         ｒ                ｋ
5      -10.191            -12.890
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-1.33301×10-4     -3.88146×10-5      5.02008×10-6     -2.50613×10-7
Ａ12
4.52217×10-9
面         ｒ                ｋ
6        4.658             -2.045
Ａ4                Ａ6              Ａ8               Ａ10
2.73519×10-3     -1.56414×10-4      1.52452×10-5     -9.82184×10-7
Ａ12
2.57069×10-8
面         ｒ                ｋ
12       18.980            -53.993
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
1.02050×10-3     -1.34485×10-4      9.98105×10-6      2.87707×10-8
面         ｒ                ｋ
14       13.407             0.000
Ａ4                Ａ6               Ａ8 
2.43305×10-3      1.83327×10-4      8.10775×10-6
面         ｒ                ｋ
15       82.900          -2810.300
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-2.09125×10-4     -4.66061×10-5      2.11256×10-6     -1.51596×10-7
面         ｒ                ｋ
16      -29.635              7.021
Ａ4                Ａ6               Ａ8               Ａ10
-6.20436×10-4     -2.26702×10-6     -1.11042×10-6     -1.01627×10-8
【００８３】
ズームデータ
広角端   中間（ａ’）   中間（ｂ）  中間（ｂ’）  望遠端
焦点距離（ｍｍ）   6.75      10.10         14.89       22.16        32.87
Ｆｎｏ．      3.00       3.21          3.42        3.92         4.94
画角２ω（°）    66.15      41.59         27.9        19.06        13.14
Ｄ４         1.1        3.63          6.06        6.96         7.77
Ｄ８         9.88       7.01          5.07        2.15         0.9
Ｄ１４        2.3        2.03          3.5         4.4         13.69
Ｄ１６        6.35       7.66          7.5         9.5          6.11
【００８４】
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ：  Ｉｈ／ｆｇ３  ＝  ０．４２
条件式（２） ：  ｆｇ１／ｆｇ３  ＝  ２．１０
条件式（３） ：  ｆｇ２／ｆｇ３  ＝  −０．６３
条件式（４） ：  ｆｇ３／ｆｇ４  ＝  ０．３２
条件式（５） ：  β２Ｔ／β２Ｗ  ＝  ２．１９
条件式（６） ：  β３Ｔ／β３Ｗ  ＝  ２．２０
条件式（７） ：  Ｄｇ１／Ｄ  ＝  ０．５７
条件式（８） ：  Ｄｇ３／Ｄ  ＝  ０．７２
条件式（９） ：  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ＝  −０．１３
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ＝  −０．５３
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝  ０．０７
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝  ６．７３
【００８５】
また、上記した３つの実施例のズームレンズは、以下のように構成しても良い。
【００８６】
本発明のズームレンズは、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Ｓ以外にフレア絞りを配置しても良い。そのフレア絞りは、各実施例における第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４レンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。また、鏡枠等の別の部材を用いて不要光をカットするように構成しても良い。また、レンズ等に直接フレア絞り形状の印刷や塗装を行ったり、シール等を接着したりすることによって不要光をカットする構成としても良い。なお、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、いかなる形状でもかまわない。さらに、不要光だけではなく、画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
【００８７】
また、本発明のズームレンズは、各レンズに反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減しても良い。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアをさらに軽減できるため、さらに好ましい。また、ＩＲカットコートは、ローパスフィルターＬＦではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラスＣＧ等に行ってもかまわない。
【００８８】
また、本発明のズームレンズは、ピント調節を行うためのフォーカシングを第４レンズ群により行うことが好ましいが、第１、２、３レンズ群のいずれかのレンズ群により行っても良い。なお、複数のレンズ群により行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を繰り出して行っても良いし、一部のレンズを繰り出す、もしくは、繰り込んで行っても良い。
【００８９】
また、本発明のズームレンズは、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良い。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良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。
【００９０】
また、本発明のズームレンズは、意図的に歪曲収差を残しておいて、撮影後に電気的な画像処理を行って歪曲収差を補正しても良い。
【００９１】
以上のような本発明によるズームレンズは、ズームレンズにより形成された物体像をＣＣＤ等の撮像素子に受光させることによって撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下にその具体例を例示する。
【００９２】
図７、図８及び図９は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図である。図７は、デジタルカメラ１０の外観を示す前方斜視図、図８は同後方正面図、図９はデジタルカメラ１０の構成を示す模式的な透視平面図である。ただし、図７と図９は、ズームレンズ１１の非沈胴時を示したものである。
【００９３】
デジタルカメラ１０は、この例の場合、撮影用光路１２上に配置されたズームレンズ１１、ファインダー用光路１４上に配置されたファインダー光学系１３、シャッター１５、フラッシュ１６、液晶表示モニター１７、焦点距離変更ボタン２７、設定変更スイッチ２８等を備えている。また、ズームレンズ１１の沈胴時には、カバー２６がスライドし、ズームレンズ１１とファインダー光学系１３とを覆うように構成されている。
【００９４】
カバー２６を開きデジタルカメラ１０を撮影状態に設定すると、ズームレンズ１１は図９に示す非沈胴状態になる。その状態でデジタルカメラ１０の上部に配置されたシャッター１５を押圧すると、それに連動してズームレンズ１１、例えば本発明の実施例１に記載されているようなズームレンズを通して撮影が行われる。このズームレンズ１１によって形成された物体像は、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ１８の結像面上に形成される。このＣＣＤ１８で受光された物体像は、処理手段２０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１７に表示される。また、この処理手段２０に記録手段２１を接続することによって、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２１は処理手段２０と別体に設けても良いし、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリーカードまたはＭＯ等により電子的に記録書き込みを行うように構成しても良い。
【００９５】
さらに、ファインダー用光路１４上には、ファインダー用対物光学系２２が配置してある。ファインダー用対物光学系２２は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、ズームレンズ１１に連動して焦点距離が変化する。このファインダー光学系２２によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム２３の視野枠２４上に形成される。この正立プリズム２３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２５が配置されている。なお、接眼光学系２５の射出側にはカバー部材１９が配置されている。
【００９６】
このように構成されたデジタルカメラ１０は、ズームレンズ１１が、高変倍比を有し小型であって、かつ沈胴収納が可能であるので、良好な性能を確保すると共にデジタルカメラ１０の小型化を実現することができる。
【００９７】
本発明は、特許請求の範囲に記載の構成のほかに、次のような構成としても良い。
【００９８】
（１）  以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．２  ≦  Ｉｈ／ｆｇ３  ≦  ０．７                          （１）
ただし、
Ｉｈ        ：最大像高
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【００９９】
（２）  以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．８  ≦  ｆｇ１／ｆｇ３  ≦  ４．０                        （２）
ただし、
ｆｇ１      ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
【０１００】
（３）  以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．５  ≦  ｆｇ２／ｆｇ３  ≦  −０．４                    （３）
ただし、
ｆｇ２      ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【０１０１】
（４）  以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１  ≦  ｆｇ３／ｆｇ４  ≦  １．２                        （４）
ただし、
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４      ：第４レンズ群の焦点距離
である。
【０１０２】
（５）  以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２  ≦  β２Ｔ／β２Ｗ  ≦  ５．０                        （５）
ただし、
β２Ｔ      ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ      ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
【０１０３】
（６）  以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２  ≦  β３Ｔ／β３Ｗ  ≦  ５．０                        （６）
ただし、
β３Ｔ      ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ      ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
【０１０４】
（７）  以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１  ≦  Ｄｇ１／Ｄ  ≦  ２．０                            （７）
ただし、
Ｄｇ１    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
【０１０５】
（８）  以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１  ≦  Ｄｇ３／Ｄ  ≦  ２．０                            （８）
ただし、
Ｄｇ３    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
【０１０６】
（９）  以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．７  ≦  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ≦  −０．０２        （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３  ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
【０１０７】
（１０）  以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．５  ≦  ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ≦  −０．２            （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１  ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２  ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
【０１０８】
（１１）  以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７                                                                 （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
【０１０９】
（１２）  以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２                                                                 （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
【０１１０】
（１３）  第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１１１】
（１４）  以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．２  ≦  Ｉｈ／ｆｇ３  ≦  ０．７                          （１）
ただし、
Ｉｈ        ：最大像高
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【０１１２】
（１５）  以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．８  ≦  ｆｇ１／ｆｇ３  ≦  ４．０                        （２）
ただし、
ｆｇ１      ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
【０１１３】
（１６）  以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−１．５  ≦  ｆｇ２／ｆｇ３  ≦  −０．４                    （３）
ただし、
ｆｇ２      ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
である。
【０１１４】
（１７）  以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１  ≦  ｆｇ３／ｆｇ４  ≦  １．２                        （４）
ただし、
ｆｇ３      ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４      ：第４レンズ群の焦点距離
である。
【０１１５】
（１８）  以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２  ≦  β２Ｔ／β２Ｗ  ≦  ５．０                        （５）
ただし、
β２Ｔ      ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ      ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
【０１１６】
（１９）  以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２  ≦  β３Ｔ／β３Ｗ  ≦  ５．０                        （６）
ただし、
β３Ｔ      ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ      ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
【０１１７】
（２０）  以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１  ≦  Ｄｇ１／Ｄ  ≦  ２．０                            （７）
ただし、
Ｄｇ１    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
【０１１８】
（２１）  以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１  ≦  Ｄｇ３／Ｄ  ≦  ２．０                            （８）
ただし、
Ｄｇ３    ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ        ：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。
【０１１９】
（２２）  以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−０．７  ≦  ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３  ≦  −０．０２        （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３  ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
【０１２０】
（２３）  以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−１．５  ≦  ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２  ≦  −０．２           （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１  ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２  ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
【０１２１】
（２４）  以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７                                                                （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
【０１２２】
（２５）  以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２                                                                      （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
【０１２３】
（２６）  第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例１にかかるズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図２】本発明の実施例１にかかるズームレンズの収差曲線図であり（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図３】本発明の実施例２にかかるズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図４】本発明の実施例２にかかるズームレンズの収差曲線図であり（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図５】本発明の実施例３にかかるズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図６】本発明の実施例３にかかるズームレンズの収差曲線図であり（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｃ）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。
【図７】本発明のズームレンズを用いたデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図８】図７のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図９】図７のデジタルカメラの構成を示す透視平面図である。
【０１２５】
ＣＧ                        カバーガラス
Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ３１      第１レンズ群
Ｇ１２、Ｇ２２、Ｇ３２      第２レンズ群
Ｇ１３、Ｇ２３、Ｇ３３      第３レンズ群
Ｇ１４、Ｇ２４、Ｇ３４      第４レンズ群
ＬＦ                        フィルター
Ｌｃ                        光軸
Ｐ                          結像面
Ｓ                          絞り
１０                        デジタルカメラ
１１                        撮影光学系
１２                        撮影用光路
１３                        ファインダー光学系
１４                        ファインダー用光路
１５                        シャッター
１６                        フラッシュ
１７                        液晶表示モニター
１８                        ＣＣＤ
１９                        カバー部材
２０                        処理手段
２１                        記録手段
２２                        ファインダー用対物光学系
２３                        正立プリズム
２４                        視野枠
２５                        接眼光学系
２６                        カバー
２７                        焦点距離変更ボタン
２８                        設定変更スイッチ
【図１】
2007256452.tif 000003
【図２】
2007256452.tif 000004
【図３】
2007256452.tif 000005
【図４】
2007256452.tif 000006
【図５】
2007256452.tif 000007
【図６】
2007256452.tif 000008
【図７】
2007256452.tif 000009
【図８】
2007256452.tif 000010
【図９】
2007256452.tif 000011