JP5699967B2 - ズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

Description

本発明はズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、被写体の映像を撮像素子で取り込む画像入力機能付きデジタル機器（例えば、レンズ交換式デジタルカメラ）に適したコンパクトなズームレンズと、そのズームレンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載した画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。

ミラーレスレンズ交換式カメラやビデオカメラに好適なコンパクト性を備えたズームレンズであって、１００度程度の画角（２ω）と２倍程度の変倍比を達成したものが、特許文献１で提案されている。しかし、特許文献１に記載のものは２成分ズームであり、全ズーム域にわたって軸外像面の平坦性を確保するには自由度が不足しており、比較的大きな像面湾曲が残存している。

ズーム時の可動群の数を増やして自由度を確保すれば、上記性能上の問題点を解消することは可能である。例えば特許文献２には、負正負正の４成分でズーミング時に各群間隔が変化するズームタイプが開示されており、その４成分ズームは特許文献１記載の２成分ズームと比較して、ズーム全域にわたって像面性を確保する自由度が向上している。

特開２０１０−２５０２３３号公報 特開２０１１−２５７７７６号公報

しかしながら、特許文献２に記載のズームレンズは、大きなレンズバックを必要とする一眼レフ（ＳＬＲ）カメラを想定したものであり、レトロフォーカス性を強くするために強い収束作用を持たせた結果、比較的多くのレンズを配置した第４群を望遠端への変倍時に大きく物体側へ繰り出す構成となっている。そのため、跳ね上げミラーの必要のないミラーレスレンズ交換式カメラやビデオカメラに用いるには十分なコンパクト性を有しているとは言えない。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、ミラーレスレンズ交換式カメラやビデオカメラに好適なコンパクト性を備え、画角（２ω）が１００度程度で全ズーム域にわたって軸外性能が良好な、変倍比２倍程度のズームレンズ，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明のズームレンズは、物体側から順に、負パワーを有する第１群と、正パワーを有する第２群と、負パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、から成り、各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、変倍時に少なくとも前記第１群から前記第３群がそれぞれ移動し、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が減少し、前記第２群と前記第３群との間隔が変化し、前記第３群と前記第４群との間隔が増大し、以下の条件式（１）及び（２）を満足し、
変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記絞りよりも像側の第２群内に、像側に強い凹面を向けた負レンズと両凸レンズとを接合して成る接合レンズが配置されており、前記両凸レンズの材料が以下の条件式（３）を満足し、
以下の条件式（５）を満足する負メニスカスレンズが、前記第３群に配置されていることを特徴とする。
１．０≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．５ …（１）
２．０≦｜ｆ４／ｆ１｜≦５．０ …（２）
ΔＰｇＦ≧０．０１５ …（３）
１．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦３．５ …（５）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ４：第４群の焦点距離、
ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
αｇＦ＝０．６４８３、
βｇＦ＝−０．００１８、
νｄ：レンズ材料のアッベ数、
Ｒ１：負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ２：負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
である。

第２の発明のズームレンズは、物体側から順に、負パワーを有する第１群と、正パワーを有する第２群と、負パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、から成り、各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、変倍時に少なくとも前記第１群から前記第３群がそれぞれ移動し、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が減少し、前記第２群と前記第３群との間隔が変化し、前記第３群と前記第４群との間隔が増大し、以下の条件式（１）及び（２）を満足し、
変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記第２群がその内部に少なくとも１つの空気間隔を有し、前記第２群内で最も大きな空気間隔を挟むように第２群を２つのレンズ群に分けて、その物体側のレンズ群を第２ａ群とし像側のレンズ群を第２ｂ群としたとき、第２ａ群が正パワーを有し、絞りが第２ｂ群よりも物体側に配置され、第２ｂ群の最も物体側には物体側に凹面を向けた面が配置され、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする。
１．０≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．５ …（１）
２．０≦｜ｆ４／ｆ１｜≦５．０ …（２）
−５．０≦Ｒ２ｂ／Ｄｓ≦−１．０ …（７）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ４：第４群の焦点距離、
Ｒ２ｂ：凹面の曲率半径、
Ｄｓ：絞りから凹面の面頂点までの光軸上の距離、
である。

第３の発明のズームレンズは、上記第２の発明において、変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記絞りよりも像側の第２群内に、像側に強い凹面を向けた負レンズと両凸レンズとを接合して成る接合レンズが配置されており、前記両凸レンズの材料が以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
ΔＰｇＦ≧０．０１５ …（３）
ただし、
ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
αｇＦ＝０．６４８３、
βｇＦ＝−０．００１８、
νｄ：レンズ材料のアッベ数、
である。

第４の発明のズームレンズは、上記第１又は第３の発明において、前記接合レンズを構成するレンズの材料が、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする。
ｎｎ−ｎｐ≧０．２５ …（４）
ただし、
ｎｎ：負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎｐ：両凸レンズのｄ線に対する屈折率、
である。

第５の発明のズームレンズは、上記第２又は第３の発明において、以下の条件式（５）を満足する負メニスカスレンズが、前記第３群に配置されていることを特徴とする。
１．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦３．５ …（５）
ただし、
Ｒ１：負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ２：負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
である。

第６の発明のズームレンズは、上記第２，第３又は第５の発明において、以下の条件式（８）を満足することを特徴とする。
０．９≦ｆ２ａ／ｆ２≦１．４ …（８）
ただし、
ｆ２ａ：第２ａ群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
である。

第７の発明のズームレンズは、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記第３群の移動によりフォーカシングを行い、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする。
１．２≦β３ｔ≦４．０ …（６）
ただし、
β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
である。

第８の発明のズームレンズは、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、ミラーレスカメラ用の交換レンズであることを特徴とする。

第９の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明に係るズームレンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記ズームレンズが設けられていることを特徴とする。

第１０の発明のデジタル機器は、上記第９の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。

本発明によれば、負正負正のパワー配置で広角端から望遠端への変倍時に、１−２群間隔減少、２−３群間隔変化、３−４群間隔増大となるように、少なくとも第１群〜第３群を移動させるズームタイプとし、第１群のパワーに対する第２群と第４群のパワーを適切に設定した構成になっているため、軸外像面の平坦性を確保することが可能である。したがって、ミラーレスレンズ交換式カメラやビデオカメラに好適なコンパクト性を備え、画角（２ω）が１００度程度で全ズーム域にわたって軸外性能が良好な、変倍比２倍程度のズームレンズ及び撮像光学装置を実現することができる。そして、その高性能でコンパクトなズームレンズ又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。

第１の実施の形態（実施例１）の光路図。 第２の実施の形態（実施例２）の光路図。 第３の実施の形態（実施例３）の光路図。 第４の実施の形態（実施例４）の光路図。 第５の実施の形態（実施例５）の光路図。 第６の実施の形態（実施例６）の光路図。 実施例１の収差図。 実施例２の収差図。 実施例３の収差図。 実施例４の収差図。 実施例５の収差図。 実施例６の収差図。 撮像光学装置を搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。

以下、本発明に係るズームレンズ，撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、負パワーを有する第１群と、正パワーを有する第２群と、負パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、から成り、各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、変倍時に少なくとも前記第１群から前記第３群がそれぞれ移動し、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が減少し、前記第２群と前記第３群との間隔が変化し、前記第３群と前記第４群との間隔が増大し、以下の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている（なお、パワーは焦点距離の逆数で定義される量であり、パワーの強弱はパワーの絶対値の大小にそれぞれ対応するものである。）。
１．０≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．５ …（１）
２．０≦｜ｆ４／ｆ１｜≦５．０ …（２）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ４：第４群の焦点距離、
である。

条件式（１）及び（２）は、第１群に対する第２群及び第４群の適切なパワーバランスを規定している。条件式（１）又は条件式（２）の下限を下回ると、ペッツバール和が増大し、軸外像面がアンダー側へ湾曲して像面の平坦性確保が困難になる。逆に、条件式（１）又は条件式（２）の上限を上回ると、ペッツバール和が小さくなりすぎ、ペッツバール像面自身は平坦になるが、球面収差や軸外非点収差とのバランスをとることが困難になる。結果として、最良像面の平坦性の確保が困難となる。また、第２群や第４群のパワーを減少させると光学系が大型化する。そのような状況下でコンパクト性を保とうとすると第１群のパワーが増大する傾向となるため、歪曲収差や非点収差、また高像高におけるコマ収差の補正が困難となる。

レンズ群のパワー以外でペッツバール和をコントロールする手段として、レンズ材料の屈折率や群内のレンズ配置をコントロールすることも考えられる。しかしながら、本発明で狙っている広画角な領域を含むレンズにおいては倍率色収差の補正もポイントとなり、硝材選択の自由度をペッツバール和の補正に用いてしまうと倍率色収差の補正が困難となる。より具体的に言うと、倍率色収差補正の観点ではパワーの強い正レンズには低屈折率低分散のラング異常分散性を有した材料、パワーの強い負レンズには高屈折率中分散〜高分散のクルツ異常分散性を有した材料を使用するため、ペッツバール和は大きくなりがちである。また、群内のレンズ構成についても、ペッツバール和の補正に重点をおくと、球面収差，コマ収差，非点収差の補正自由度が低下することとなってしまい望ましくない。以上の点から、条件式（１）と（２）を満足することで、群内レンズ構成や硝材選択の自由度を狭めることによる他の収差補正への影響を最小限にとどめつつ、所望の像面平坦性を得ることが可能となる。

上記特徴的構成によると、軸外像面の平坦性の確保等が可能であるため、ミラーレスレンズ交換式カメラやビデオカメラに好適なコンパクト性を備え、画角（２ω）が１００度程度で全ズーム域にわたって軸外性能が良好な、変倍比２倍程度のズームレンズ及びそれを備えた撮像光学装置を実現することができる。そのズームレンズ又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対し高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となる。したがって、デジタル機器のコンパクト化，低コスト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。また、本発明に係るズームレンズは、レンズバックの短縮化等を図る上で、ミラーレスタイプのデジタルカメラ用・ビデオカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利なコンパクトな交換レンズを実現することができる。これらの効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。

以下の条件式（１ａ）を満足することが更に望ましい。
１．１≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．４ …（１ａ）
この条件式（１ａ）は、前記条件式（１）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（１ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。

以下の条件式（２ａ）を満足することが更に望ましい。
２．４≦｜ｆ４／ｆ１｜≦４．５ …（２ａ）
この条件式（２ａ）は、前記条件式（２）が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式（２ａ）を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。

変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記絞りよりも像側の第２群内に、像側に強い凹面を向けた負レンズと両凸レンズとを接合して成る接合レンズが配置されており、前記両凸レンズの材料が以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
ΔＰｇＦ≧０．０１５ …（３）
ただし、
ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
αｇＦ＝０．６４８３、
βｇＦ＝−０．００１８、
νｄ：レンズ材料のアッベ数、
である。

広角域を含むズームレンズの倍率色収差補正においては、短波長側、長波長側が共に正の方向に残存する広角端における２次スペクトルの削減が課題となる。絞りよりも像面側の第２群内に、条件式（３）を満たした異常分散性ΔＰｇＦを有する材料から成る正レンズを配置することで、倍率色収差の２次スペクトルを効果的に削減できるとともに、軸上色収差の２次スペクトルも同時に削減することができる。

また、上記の倍率色収差の補正効果をより強くするためには正レンズのパワーを上げることが有効であるが、条件式（３）を満たした異常分散性ΔＰｇＦを有する低分散材料は一般的に屈折率が低いため、強い曲率を与えることになってしまう。その場合、レンズ加工誤差や組立時の偏心によって発生する偏心収差の敏感度が上昇してしまう。したがって、該正レンズは負レンズと接合した接合レンズとし、その接合面の曲率を強くして色収差の補正作用を高めるのが望ましい。

前記接合レンズを構成するレンズの材料が、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
ｎｎ−ｎｐ≧０．２５ …（４）
ただし、
ｎｎ：負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎｐ：両凸レンズのｄ線に対する屈折率、
である。

前述したように接合面に強い曲率を与えることにより、その接合面で高次の非点収差を発生させて、高像高における像面性のコントロールを行い易くする、という効果も得ることができる。さらに、条件式（４）を満足すれば、接合面での収差発生量が増大し、前述の効果を更に高めることが可能となる。

以下の条件式（５）を満足する負メニスカスレンズが、前記第３群に配置されていることが望ましい。
１．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦３．５ …（５）
ただし、
Ｒ１：負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ２：負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
である。

広角域を含むズームレンズにおいては、広角端での歪曲収差の補正も大きな課題である。絞りよりも像側に配置される第３群に条件式（５）を満足する負レンズを配置することにより、正の歪曲収差を大きく発生させて、第１群で発生する負の歪曲収差を打ち消すことが可能となる。条件式（５）の下限を下回ると、上記歪曲収差の補正効果が十分に得られなくなる。逆に条件式（５）の上限を上回ると、歪曲収差の補正効果を更に高めることはできるが、このレンズにおける正の非点収差の発生が大きくなり過ぎて、像面の平坦性確保が困難となる。

前記第３群の移動によりフォーカシングを行い、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
１．２≦β３ｔ≦４．０ …（６）
ただし、
β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
である。

条件式（６）を満足する第３群でフォーカシングを行うことにより、適正なフォーカス敏感度（フォーカス群単位変位量当たりの像面変位量）を得ることが可能となる。条件式（６）の下限を下回ると、十分なフォーカス敏感度の確保が困難になるため、大きなフォーカス可動範囲が必要となって光学系が大型化するおそれがある。加えて、近接性能の確保も困難となる。条件式（６）の上限を上回ると、逆にフォーカス敏感度が大きくなり過ぎて、フォーカス群の制御に精度の高い制御手段が必要となってしまう。

変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記第２群がその内部に少なくとも１つの空気間隔を有し、前記第２群内で最も大きな空気間隔を挟むように第２群を２つのレンズ群に分けて、その物体側のレンズ群を第２ａ群とし像側のレンズ群を第２ｂ群としたとき、第２ａ群が正パワーを有し、絞りが第２ｂ群よりも物体側に配置され、第２ｂ群の最も物体側には物体側に凹面を向けた面が配置され、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
−５．０≦Ｒ２ｂ／Ｄｓ≦−１．０ …（７）
ただし、
Ｒ２ｂ：凹面の曲率半径、
Ｄｓ：絞りから凹面の面頂点までの光軸上の距離、
である。

第２ａ群で収束された軸上光束は、第２群内で最も大きな空気間隔を通過する間に光線高さが減少する。その場所に比較的強い曲率を有した発散面（つまり、第２ｂ群の最も物体側の面である凹面）を配置することで大きな正の球面収差を発生させ、光学系全体の主な収束作用を担うため比較的多く配置された第２群内の収束面において発生する負の球面収差とバランスさせることが可能となる。さらに、上記発散面は条件式（７）を満足することによって、コマ収差や非点収差等の軸外収差の発生を抑制することができ、球面収差コントロールの独立性を高めることが可能となる。条件式（７）の下限を下回ると、前述の球面収差補正の効果が不十分となる。逆に、条件式（７）の上限を上回ると、コマ収差や非点収差の発生量が増大するおそれがある。

以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．９≦ｆ２ａ／ｆ２≦１．４ …（８）
ただし、
ｆ２ａ：第２ａ群の焦点距離、
ｆ２：第２群の焦点距離、
である。

条件式（７）に加えて更に条件式（８）を満足させることにより、条件式（７）を満たした構成の作用を更に高めることが可能となる。条件式（８）の上限を上回ると、第２ａ群での軸上光束収束作用が弱くなり過ぎて、前述の発散面での球面収差補正効果を十分に得ることが困難になる。逆に、条件式（８）の下限を下回ると、第２ｂ群の発散面における球面収差の補正効果は高まるが、第２ａ群のパワーが強くなり過ぎて、第２ａ群で発生する球面収差やコマ収差の増大を招くおそれがある。

本発明に係るズームレンズは、画像入力機能付きデジタル機器（例えば、デジタルカメラ）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成するズームレンズと、そのズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有するズームレンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。

画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられ、また、パーソナルコンピュータ，携帯端末（例えば、携帯電話，モバイルコンピュータ等の小型で携帯可能な情報機器端末），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター等），その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けされるカメラが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。

図１３に、画像入力機能を有するデジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図１３に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを変倍可能に形成するズームレンズＺＬ（ＡＸ：光軸）と、平行平面板ＰＴ（撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）と、ズームレンズＺＬにより受光面ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えている。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱自在又は回動自在に構成することが可能である。

ズームレンズＺＬは、負正負正の４成分から成るズーム構成になっており、少なくとも第１群から第３群がそれぞれ光軸ＡＸに沿って移動して各群間隔を変化させることにより変倍（すなわちズーミング）を行い、第３群が光軸ＡＸに沿って移動することによりフォーカシングを行い（近距離物体へのフォーカシングを第３群の像側への移動により行う。）、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭを形成する構成になっている。

撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ(Charge Coupled Device)型イメージセンサ，ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の固体撮像素子が用いられる。ズームレンズＺＬは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、ズームレンズＺＬによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。

デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリ３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリ３（半導体メモリ，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピュータから成っており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；ズーミング，フォーカシング，手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリ３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。

ここで、第１〜第６の実施の形態を挙げて、ズームレンズＺＬの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態を構成するズームレンズＺＬにそれぞれ対応する光学構成図であり、広角端（Ｗ），中間焦点距離状態（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのレンズ配置，光路等を光学断面で示している。各光学構成図中の矢印ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４は、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングにおける第１群Ｇｒ１，第２群Ｇｒ２，第３群Ｇｒ３，第４群Ｇｒ４の移動をそれぞれ模式的に示している（なお、破線はズーム位置固定を示している。）。

第１〜第６の実施の形態（図１〜図６）では、第１群Ｇｒ１〜第３群Ｇｒ３が移動群であり、第４群Ｇｒ４が固定群である。したがって、ズーミングにおいて第１群Ｇｒ１〜第３群Ｇｒ３が移動し、第４群Ｇｒ４はズーム位置固定である。そして、広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）への変倍において、第１群Ｇｒ１と第２群Ｇｒ２との間隔が減少し、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３との間隔が変化し、第３群Ｇｒ３と第４群Ｇｒ４との間隔が増大する。全実施の形態において、第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３は物体側へ単調移動する。第１，第５の実施の形態（図１，図５）では、第１群Ｇｒ１が望遠端（Ｔ）付近で少しだけＵターンするように移動し、第２〜第４，第６の実施の形態（図２〜図４，図６）では、第１群Ｇｒ１が単調に像側へ移動する。また、全実施の形態において、第１群Ｇｒ１は両面非球面の負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズと、の３枚で構成されており、第４群Ｇｒ４は正レンズ１枚で構成されている。

第３群Ｇｒ３はフォーカス群であり、矢印ｍＦで示すように、近距離物体へのフォーカシングにおいて像側へ移動する。第３群Ｇｒ３は物体側に凸の負メニスカスレンズ１枚から成っており、そのレンズ面は両面とも球面である。第３群Ｇｒ３は負レンズ１枚のみで構成されて軽量であるため、フォーカシングに有利である。

第１〜第４，第６の実施の形態（図１〜図４，図６）では、絞りＳＴが第２群Ｇｒ２内に位置しており、ズーミングにおいて第２群Ｇｒ２と共に移動する。第５の実施の形態（図５）では、絞りＳＴが第２群Ｇｒ２の物体側に位置しており、ズーミングにおいて第２群Ｇｒ２と共に移動する。いずれの実施の形態も、第２群Ｇｒ２は内部に少なくとも１つの空気間隔を有している。そして、第２群Ｇｒ２内で最も大きな空気間隔を挟むように第２群Ｇｒ２を２つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群が正パワーを有する第２ａ群Ｇｒ２ａであり、像側のレンズ群が正パワーを有する第２ｂ群Ｇｒ２ｂである。絞りＳＴは、第２ｂ群Ｇｒ２ｂよりも物体側に配置され、第２ｂ群Ｇｒ２ｂの最も物体側には物体側に凹面を向けた面が配置されている。

第１〜第３の実施の形態（図１〜図３）では、負正負正の４群ズーム構成において各群が以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹の負メニスカスレンズ（両面非球面）と、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、物体側から順に第２ａ群Ｇｒ２ａ及び第２ｂ群Ｇｒ２ｂから成っており、第２ａ群Ｇｒ２ａと第２ｂ群Ｇｒ２ｂとの間には絞りＳＴが配置されている。第２ａ群Ｇｒ２ａは、両凸の正レンズ１枚で構成されている。第２ｂ群Ｇｒ２ｂは、物体側から順に、物体側に凹の負メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されており、第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ１枚で構成されている。

第４の実施の形態（図４）では、負正負正の４群ズーム構成において各群が以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹の負メニスカスレンズ（両面非球面）と、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、物体側から順に第２ａ群Ｇｒ２ａ及び第２ｂ群Ｇｒ２ｂから成っており、第２ａ群Ｇｒ２ａと第２ｂ群Ｇｒ２ｂとの間には絞りＳＴが配置されている。第２ａ群Ｇｒ２ａは、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２ｂ群Ｇｒ２ｂは、物体側から順に、両凹の負レンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されており、第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ（物体側面が非球面）１枚で構成されている。

第５の実施の形態（図５）では、負正負正の４群ズーム構成において各群が以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹の負メニスカスレンズ（両面非球面）と、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、物体側から順に第２ａ群Ｇｒ２ａ及び第２ｂ群Ｇｒ２ｂから成っており、第２ａ群Ｇｒ２ａの物体側には絞りＳＴが配置されている。第２ａ群Ｇｒ２ａは、両凸の正レンズ１枚で構成されている。第２ｂ群Ｇｒ２ｂは、物体側から順に、物体側に凹の負メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、物体側に凸の平凸レンズ（物体側面が非球面）と、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されており、第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ１枚で構成されている。

第６の実施の形態（図６）では、負正負正の４群ズーム構成において各群が以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、像側に凹の負メニスカスレンズ（両面非球面）と、両凹の負レンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズと、で構成されている。第２群Ｇｒ２は、物体側から順に第２ａ群Ｇｒ２ａ及び第２ｂ群Ｇｒ２ｂから成っており、第２ａ群Ｇｒ２ａと第２ｂ群Ｇｒ２ｂとの間には絞りＳＴが配置されている。第２ａ群Ｇｒ２ａは、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズ１枚で構成されている。第２ｂ群Ｇｒ２ｂは、物体側から順に、物体側に凹の負メニスカスレンズと、像側に凹の負メニスカスレンズ及び両凸の正レンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズ（像側面が非球面）と、で構成されている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚で構成されており、第４群Ｇｒ４は、両凸の正レンズ１枚で構成されている。

以下、本発明を実施したズームレンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜６（ＥＸ１〜６）は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第６の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図６）は、対応する実施例１〜６のレンズ構成をそれぞれ示している。

各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄ，異常分散性ΔＰｇＦを示す。面番号に＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０^-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ²）／［１＋√{１−（１＋Ｋ）・ｃ²・ｈ²}］＋Σ（Ａｊ・ｈ^j） …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ²＝ｘ²＋ｙ²）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ｒの逆数）、
Ｋ：円錐定数、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数、
である。

各種データとして、ズーム比（変倍比）を示し、さらに各焦点距離状態Ｗ，Ｍ，Ｔについて、全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ），Ｆナンバー（ＦＮＯ），半画角（ω，°），像高（Ｙ’，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），バックフォーカス（ＢＦ，ｍｍ），及び可変面間隔ｄｉ（ｉ：面番号，ｍｍ）を示し、ズームレンズ群データとして、各レンズ群の焦点距離（ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４；ｍｍ）を示す。ただし、ここで使っているＢＦはカバーガラス（平行平面板ＰＴに相当する。）の像側面から像面までの距離であり、レンズ全長はレンズ最前面から像面までの距離である。また、表１に条件式に用いられているパラメータの値を各実施例について示し、表２に各実施例の条件式対応値を示す。

図７〜図１２は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）にそれぞれ対応する収差図（無限遠合焦状態での縦収差図）であり、広角端（Ｗ）と中間（Ｍ）と望遠端（Ｔ）における諸収差（左から順に、球面収差等，非点収差，歪曲収差である。）を示している。図７〜図１２中、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙ’（ｍｍ）は撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上での最大像高（光軸ＡＸからの距離に相当する。）である。球面収差図において、実線ｄ，一点鎖線ｇ，二点鎖線ｃはｄ線，ｇ線，ｃ線に対する球面収差（ｍｍ）をそれぞれ表しており、破線ＳＣは正弦条件不満足量（ｍｍ）を表している。非点収差図において、破線ＤＭはメリディオナル像面、実線ＤＳはサジタル像面であり、ｄ線に対する各非点収差（ｍｍ）を表している。また、歪曲収差図において実線はｄ線に対する歪曲（％）を表している。

実施例１
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 202.418 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 17.361 7.023
3 -49.667 1.200 1.69680 55.48 -0.0059
4 15.160 4.932
5 29.015 2.785 1.90366 31.31 0.0028
6 4533.499 d6
7 14.420 1.988 1.51742 52.16 0.0045
8 -140.565 1.500
9(絞り) ∞ 7.229
10 -13.148 1.400 1.90366 31.31 0.0028
11 -44.448 0.300
12 12.256 0.700 1.83481 42.72 -0.0062
13 8.499 4.638 1.49700 81.61 0.0375
14 -18.648 0.300
15 39.681 2.000 1.58313 59.38 -0.0031
16* -753.937 d16
17 38.598 0.800 1.80610 40.73 -0.0078
18 17.875 d18
19 44.781 2.526 1.48749 70.45 0.0092
20 -147.013 11.000
21 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
22 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 1.07354E-04 -7.59821E-07 3.63835E-09
第2面 0.00000 9.53625E-05 -3.07547E-07 -6.67777E-09
第16面 0.00000 1.68643E-04 -4.76506E-07 3.84846E-08
A10 A12 A14
第1面 -1.14626E-11 2.14451E-14 -1.82714E-17
第2面 7.05142E-11 -3.40278E-13 5.63241E-16
第16面 -9.55851E-10 7.45116E-12

各種データ
ズーム比 1.90244
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.600 4.011 4.627
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.634 10.329 10.677
レンズ全長 84.500 77.865 76.573
BF 2.000 2.000 2.000
d6 21.026 9.903 2.214
d16 1.816 4.270 6.827
d18 3.738 5.772 9.612

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -16.154
2 7 20.464
3 17 -42.025
4 19 70.717

実施例２
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 168.554 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 22.517 6.957
3 -60.873 1.200 1.69680 55.48 -0.0059
4 15.232 8.232
5 35.536 2.139 1.90366 31.31 0.0028
6 141.629 d6
7 13.966 2.224 1.51823 58.96 0.0020
8 -128.310 1.500
9(絞り) ∞ 7.567
10 -11.663 1.887 1.83400 37.35 -0.0021
11 -32.179 0.300
12 12.092 0.700 1.77250 49.65 -0.0086
13 7.757 4.518 1.49700 81.61 0.0375
14 -17.599 0.300
15 28.878 1.500 1.58313 59.38 -0.0031
16* -456.367 d16
17 328.981 0.800 1.91082 35.25 -0.0026
18 16.445 d18
19 32.730 3.427 1.48749 70.45 0.0092
20 -60.808 11.000
21 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
22 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 1.02140E-04 -6.00174E-07 2.24420E-09
第2面 0.00000 9.78982E-05 -2.21671E-07 -5.66777E-09
第16面 0.00000 1.61619E-04 -1.25844E-06 6.42395E-08
A10 A12 A14
第1面 -4.80900E-12 5.20313E-15 -1.79087E-18
第2面 5.44982E-11 -2.12181E-13 2.91501E-16
第16面 -2.13844E-09 1.94869E-11

各種データ
ズーム比 1.90244
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.600 3.966 4.627
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.624 10.328 10.659
レンズ全長 90.000 81.856 79.364
BF 2.000 2.000 2.000
d6 23.261 10.827 2.214
d16 1.672 3.333 5.147
d18 3.216 5.845 10.151

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -16.070
2 7 18.560
3 17 -19.029
4 19 44.177

実施例３
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 180.801 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 20.039 7.209
3 -47.678 1.200 1.69680 55.48 -0.0059
4 14.607 5.558
5 29.599 3.665 1.90366 31.31 0.0028
6 414.421 d6
7 16.071 2.282 1.51823 58.96 0.0020
8 -45.013 1.500
9(絞り) ∞ 6.234
10 -12.029 1.400 1.83400 37.35 -0.0021
11 -127.549 0.300
12 11.631 0.700 1.77250 49.65 -0.0086
13 7.832 5.127 1.49700 81.61 0.0375
14 -13.830 0.300
15 78.034 1.500 1.58313 59.38 -0.0031
16* -892.044 d16
17 36.655 0.800 1.91082 35.25 -0.0026
18 19.197 d18
19 33.893 2.448 1.48749 70.45 0.0092
20 -3128.736 11.000
21 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
22 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 1.21740E-04 -9.26923E-07 4.58580E-09
第2面 0.00000 1.16298E-04 -4.63113E-07 -8.54057E-09
第16面 0.00000 1.81656E-04 -3.48179E-07 6.53116E-08
A10 A12 A14
第1面 -1.36607E-11 2.20118E-14 -1.45367E-17
第2面 1.15696E-10 -6.03818E-13 1.11559E-15
第16面 -1.73296E-09 1.46747E-11

各種データ
ズーム比 1.90244
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.600 3.973 4.506
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.636 10.451 10.855
レンズ全長 88.669 80.471 77.270
BF 2.000 2.000 2.000
d6 23.155 10.953 2.214
d16 2.732 6.332 11.042
d18 3.958 4.363 5.191

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -16.423
2 7 21.349
3 17 -45.242
4 19 68.797

実施例４
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 90.866 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 17.250 7.148
3 -48.312 1.200 1.61800 63.38 0.0060
4 16.295 3.620
5 27.915 3.486 1.72825 28.31 0.0085
6 -167.542 d6
7 19.775 0.900 1.84666 23.78 0.0137
8 10.918 2.285 1.59551 39.23 0.0027
9 -36.732 2.867
10(絞り) ∞ 3.121
11 -11.617 2.368 1.75211 25.05 0.0159
12 15.922 3.523 1.92286 20.88 0.0282
13 -16.944 0.200
14 377.249 3.485 1.49699 81.47 0.0375
15 -10.770 0.800 1.84666 23.78 0.0137
16 -21.579 0.200
17 43.274 0.800 1.90366 31.31 0.0028
18 12.509 4.209 1.49699 81.47 0.0375
19 -33.711 d19
20 102.175 0.800 1.48749 70.45 0.0092
21 33.685 d21
22* 44.306 2.223 1.58313 59.38 -0.0031
23 -512.317 11.000
24 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
25 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 3.80764E-05 -2.19432E-07 7.51580E-10
第2面 0.00000 1.25436E-05 -1.53983E-07 -1.32273E-09
第22面 0.00000 -3.50645E-05 3.97870E-07 -7.36462E-09
A10 A12 A14
第1面 -1.96686E-12 3.95921E-15 -4.30564E-18
第2面 1.74663E-12 2.24454E-14 -9.49444E-17
第22面 6.81525E-11 -2.44075E-13

各種データ
ズーム比 1.90244
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.600 4.031 4.600
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.634 10.404 10.856
レンズ全長 91.846 84.726 82.123
BF 2.000 2.000 2.000
d6 23.324 11.212 2.214
d19 1.600 3.861 7.736
d21 5.088 7.819 10.338

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -19.491
2 7 22.936
3 20 -103.480
4 22 70.035

実施例５
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 216.715 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 20.136 7.623
3 -37.237 1.447 1.69680 55.48 -0.0059
4 13.120 3.785
5 23.177 5.990 1.90366 31.31 0.0028
6 270.876 d6
7(絞り) ∞ 4.043
8 13.034 3.998 1.51823 58.96 0.0020
9 -51.553 4.691
10 -15.489 1.400 1.91082 35.25 -0.0026
11 -103.074 0.300
12 12.464 0.700 1.83481 42.72 -0.0062
13 8.887 4.768 1.49700 81.61 0.0375
14 -18.089 0.300
15* 112.624 1.500 1.58313 59.38 -0.0031
16 ∞ d16
17 108.106 0.800 1.83481 42.72 -0.0062
18 20.891 d18
19 40.627 3.541 1.49700 81.61 0.0375
20 -53.205 12.000
21 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
22 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 9.78270E-05 -3.96739E-07 1.04010E-09
第2面 0.00000 8.00729E-05 7.40588E-08 -2.99427E-09
第15面 0.00000 -1.94917E-04 -5.69038E-07 4.41353E-09
A10 A12 A14
第1面 -2.44027E-12 4.51134E-15 -4.80714E-18
第2面 -6.22485E-12 1.34619E-14 1.07821E-16
第15面 -5.11978E-10 9.10268E-12

各種データ
ズーム比 1.90244
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.600 3.991 4.586
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.634 10.340 10.641
レンズ全長 88.484 83.676 84.094
BF 2.000 2.000 2.000
d6 18.899 9.079 2.310
d16 1.600 3.940 6.440
d18 3.500 6.172 10.858

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.125
2 7 19.183
3 17 -31.149
4 19 46.939

実施例６
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd ΔPgF
1* 146.280 2.600 1.80860 40.41 -0.0070
2* 20.155 7.517
3 -43.716 1.465 1.71300 53.93 -0.0070
4 16.180 6.136
5 34.034 3.369 1.90366 31.31 0.0028
6 1351.019 d6
7 14.251 1.604 1.84666 23.78 0.0137
8 10.891 2.514 1.56732 42.85 0.0031
9 -61.652 4.610
10(絞り) ∞ 2.927
11 -11.716 1.401 1.80610 33.27 0.0000
12 -56.007 0.300
13 15.119 0.700 1.80420 46.49 -0.0066
14 9.318 5.696 1.49700 81.61 0.0375
15 -14.974 0.300
16 40.825 2.398 1.58913 61.24 -0.0007
17* -6110.533 d17
18 62.421 0.800 1.83481 42.72 -0.0062
19 18.031 d19
20 28.631 3.292 1.51680 64.20 0.0016
21 -108.150 11.500
22 ∞ 3.000 1.51680 64.20 0.0016
23 ∞ BF

非球面データ
K A4 A6 A8
第1面 0.00000 6.37135E-05 -2.41600E-07 7.43044E-10
第2面 0.00000 4.57346E-05 -8.96849E-09 -1.02295E-09
第17面 0.00000 1.04588E-04 -1.28452E-07 1.23395E-09
A10 A12 A14
第1面 -2.03920E-12 3.77698E-15 -2.28613E-18
第2面 -2.21792E-12 5.78397E-15 2.45468E-17
第17面 2.93656E-11 -2.11194E-12

各種データ
ズーム比 1.902
広角（Ｗ） 中間（Ｍ） 望遠（Ｔ）
焦点距離 9.225 12.728 17.550
Fナンバー 3.683 4.032 4.627
半画角 49.536 40.355 31.643
像高 9.633 10.383 10.765
レンズ全長 94.574 85.218 80.873
BF 2.000 2.000 2.000
d6 25.187 11.893 2.238
d17 1.600 5.140 9.983
d19 3.659 4.058 4.523

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -16.517
2 7 21.936
3 18 -30.623
4 20 44.167

ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＺＬ ズームレンズ
Ｇｒ１ 第１群
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
Ｇｒ２ａ 第２ａ群
Ｇｒ２ｂ 第２ｂ群
ＳＴ 絞り（開口絞り）
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
１ 信号処理部
２ 制御部
３ メモリ
４ 操作部
５ 表示部

Claims (10)

1. 物体側から順に、負パワーを有する第１群と、正パワーを有する第２群と、負パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、から成り、各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、変倍時に少なくとも前記第１群から前記第３群がそれぞれ移動し、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が減少し、前記第２群と前記第３群との間隔が変化し、前記第３群と前記第４群との間隔が増大し、以下の条件式（１）及び（２）を満足し、
   変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記絞りよりも像側の第２群内に、像側に強い凹面を向けた負レンズと両凸レンズとを接合して成る接合レンズが配置されており、前記両凸レンズの材料が以下の条件式（３）を満足し、
   以下の条件式（５）を満足する負メニスカスレンズが、前記第３群に配置されていることを特徴とするズームレンズ；
   １．０≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．５ …（１）
   ２．０≦｜ｆ４／ｆ１｜≦５．０ …（２）
   ΔＰｇＦ≧０．０１５ …（３）
   １．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦３．５ …（５）
   ただし、
   ｆ１：第１群の焦点距離、
   ｆ２：第２群の焦点距離、
   ｆ４：第４群の焦点距離、
   ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
   ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
   ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
   ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
   ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
   αｇＦ＝０．６４８３、
   βｇＦ＝−０．００１８、
   νｄ：レンズ材料のアッベ数、
   Ｒ１：負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
   Ｒ２：負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
   である。
2. 物体側から順に、負パワーを有する第１群と、正パワーを有する第２群と、負パワーを有する第３群と、正パワーを有する第４群と、から成り、各群間隔を変化させることにより変倍を行うズームレンズであって、変倍時に少なくとも前記第１群から前記第３群がそれぞれ移動し、広角端から望遠端への変倍において、前記第１群と前記第２群との間隔が減少し、前記第２群と前記第３群との間隔が変化し、前記第３群と前記第４群との間隔が増大し、以下の条件式（１）及び（２）を満足し、
   変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記第２群がその内部に少なくとも１つの空気間隔を有し、前記第２群内で最も大きな空気間隔を挟むように第２群を２つのレンズ群に分けて、その物体側のレンズ群を第２ａ群とし像側のレンズ群を第２ｂ群としたとき、第２ａ群が正パワーを有し、絞りが第２ｂ群よりも物体側に配置され、第２ｂ群の最も物体側には物体側に凹面を向けた面が配置され、以下の条件式（７）を満足することを特徴とするズームレンズ；
   １．０≦｜ｆ２／ｆ１｜≦１．５ …（１）
   ２．０≦｜ｆ４／ｆ１｜≦５．０ …（２）
   −５．０≦Ｒ２ｂ／Ｄｓ≦−１．０ …（７）
   ただし、
   ｆ１：第１群の焦点距離、
   ｆ２：第２群の焦点距離、
   ｆ４：第４群の焦点距離、
   Ｒ２ｂ：凹面の曲率半径、
   Ｄｓ：絞りから凹面の面頂点までの光軸上の距離、
   である。
3. 変倍時に前記第２群と一体に移動する絞りを第２群の物体側又は第２群内に有し、前記絞りよりも像側の第２群内に、像側に強い凹面を向けた負レンズと両凸レンズとを接合して成る接合レンズが配置されており、前記両凸レンズの材料が以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項２記載のズームレンズ；
   ΔＰｇＦ≧０．０１５ …（３）
   ただし、
   ΔＰｇＦ＝ＰｇＦ−αｇＦ−βｇＦ×νｄ、
   ＰｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）、
   ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、
   ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、
   ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率、
   αｇＦ＝０．６４８３、
   βｇＦ＝−０．００１８、
   νｄ：レンズ材料のアッベ数、
   である。
4. 前記接合レンズを構成するレンズの材料が、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は３記載のズームレンズ；
   ｎｎ−ｎｐ≧０．２５ …（４）
   ただし、
   ｎｎ：負レンズのｄ線に対する屈折率、
   ｎｐ：両凸レンズのｄ線に対する屈折率、
   である。
5. 以下の条件式（５）を満足する負メニスカスレンズが、前記第３群に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載のズームレンズ；
   １．０≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）≦３．５ …（５）
   ただし、
   Ｒ１：負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
   Ｒ２：負メニスカスレンズの像側面の曲率半径、
   である。
6. 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項２，３又は５記載のズームレンズ；
   ０．９≦ｆ２ａ／ｆ２≦１．４ …（８）
   ただし、
   ｆ２ａ：第２ａ群の焦点距離、
   ｆ２：第２群の焦点距離、
   である。
7. 前記第３群の移動によりフォーカシングを行い、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のズームレンズ；
   １．２≦β３ｔ≦４．０ …（６）
   ただし、
   β３ｔ：望遠端における第３群の近軸横倍率、
   である。
8. ミラーレスカメラ用の交換レンズであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のズームレンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記ズームレンズが設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
10. 請求項９記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。

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