ズームレンズとこれを具備する光学装置。
【課題】ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを提供すること
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子Ｐを備え正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズＬ３１から構成され、所定の条件を満足するズームレンズ。
【解決手段】光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子Ｐを備え正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズＬ３１から構成され、所定の条件を満足するズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適した小型なズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラ等の携行時の携帯性が重視され、カメラ本体の小型化、薄型化、軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化および軽量化が図られてきた。
【０００３】
そこで、レンズ系の一部に光路を略９０度折り曲げられるような光学素子を備えたズームレンズが考案された。このようなズームレンズを搭載することで、格納状態から使用状態へ移行する際に、カメラ本体よりレンズが突出することがなく、使用状態においても携帯性に優れ、カメラの小型化、薄型化に大きく寄与している。また、可動部分がカメラ本体内部に存在するため、表面上には可動部分が存在しないため、防水・防滴・防塵等の用途にも効果的である。
【０００４】
このようなズームレンズとして、物体側より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、負の屈折力を有する第５レンズ群とで構成される正負正正負の５群タイプのズームレンズが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８４２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の開示例では、レンズ系を構成するレンズ群が正負正正負の５つで構成されていた。多いレンズ群でレンズ系を構成することで、高性能化することは可能であるが、各レンズ群の厚さの積み重ねにより全長を短くすることが困難となってしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、小型で優れた結像性能を有するズームレンズ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、ｎｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数である。
【０００８】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズを提供する。
【０００９】
また、本発明は、前記ズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする焦点距離調節方法を提供する。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、ｎｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００１１】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、小型で優れた結像性能を有するズームレンズ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】
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
【００１５】
図１は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【００１６】
図１、図２において、本発明にかかる電子スチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズ２をカバーしている不図示のシャッタが開放され撮影レンズ２で不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃに結像される。撮像装置Ｃに結像された被写体像は、電子スチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦４を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
【００１７】
撮影レンズ２は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ２で構成されており、電子スチルカメラ１の正面から入射した光は、後述するズームレンズ２内のプリズムＰで略９０度下方（図２の紙面下方）に偏向されるため、電子スチルカメラ１を薄型化することが可能になる。
【００１８】
また、電子スチルカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部５、撮影レンズ２であるズームレンズ２を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）ーテレ（Ｔ）釦６、および電子スチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクション釦７等が配置されている。
【００１９】
このようにして、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ２を内蔵する光学装置である電子スチルカメラ１が構成されている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように構成されている。
【００２２】
第１レンズ群は、光路を略９０度折り曲げる作用を有し、かつ光束を収斂する作用を有する。広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群は常に固定であり、各レンズ群の中で一番大きく、重量を有するレンズ群を可動させる必要がなく構造的に簡素化することが可能である。
【００２３】
第２レンズ群は、第１レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
【００２４】
第３レンズ群は、第２レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化を達成するには、第３レンズ群を複数のレンズ群で構成し、球面収差およびサインコンディション、ペッツバール和が良好に補正された状態にすることが望ましい。
【００２５】
第４レンズ群は、第３レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、焦点距離を変化させる際に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を積極的に変化されることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。
【００２６】
このようにズームレンズを構成する事で、ズームレンズを配置する場所が限られた光学装置に好適な、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを達成する事ができる。
【００２７】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、上記構成の基で、小型かつ高性能化を図る為に、以下の条件式（１）乃至条件式（２）を満足することが望ましい。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ （１）
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ （２）
但し、ｎｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００２８】
条件式（１）乃至条件式（２）は、第３レンズ群中の正レンズと負レンズの光学材料特性の組み合わせを規定する条件式である。
【００２９】
条件式（１）乃至条件式（２）の条件を満たさない場合、第３レンズ群単独で発生する軸上色収差及び倍率色収差が大きくなってしまい、良好な性能を保持することが困難となり、結果としてズームレンズの高性能化が図れなくなってしまう。
【００３０】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、小型化と高性能化を図る為に、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
ＴＬ／Ｙｍａｘ＜１２ （３）
但し、ＴＬは第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った全長、Ｙｍａｘは最大像高である。
【００３１】
条件式（３）は、小型化と高性能化をバランスさせる為の適切な全長を規定するための条件式である。
【００３２】
条件式（３）を満たさない場合、全長が大きくなってしまい、小型化と高性能化のバランスが取れなくなってしまう。結果として、レンズ全長が大型化してしまい、本発明の意図と反してしまい好ましくない。また、球面収差が悪化するので好ましくない。
【００３３】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１１．８にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１１．７にすることが更に好ましい。
【００３４】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
ｎｄｐ＞１．８３ （４）
但し、ｎｄｐは直角プリズムの屈折率である。
【００３５】
条件式（４）は、直角プリズムの適切な屈折率の範囲を規定した条件式である。直角プリズムは全反射で光路を偏向でき光量ロスを低減することができると共に、光学系をコンパクトな構成にする事ができる。
【００３６】
条件式（４）を満たさない場合、直角プリズムの形状が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。また、第１レンズ群中で発生するコマ収差や倍率色収差が悪化してしまう。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。なお、光路折り曲げ光学素子には、直角プリズム以外にもミラーや光ファイバー等を用いることが可能である。
【００３７】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８４にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（４）下限値を１．８５にすることが更に好ましい。
【００３８】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる小型化を図る為に、近距離物体への合焦時に第２レンズ群と第４レンズ群を併用して合焦させることが望ましく、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群または第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００３９】
このような構成にすることで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００４０】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４１】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる小型化を図る為に、広角端状態における近距離物体への合焦時に第２レンズ群と第４レンズ群を併用して合焦させることが望ましく、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００４２】
このような構成にすることで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを行なうことができるようになる。
【００４３】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４４】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少し、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００４５】
このような構成にすることにより、広角端状態における無限遠状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを行なうことができるようになる。
【００４６】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４７】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、高性能化と小型化をバランスさせる為に、第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの負の屈折力を有する接合レンズから構成されることが望ましい。第２レンズ群を負の屈折力を有する接合レンズとすることで、第２レンズ群単独で発生する軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
【００４８】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる高性能化と小型化をバランスさせるために、第２レンズ群中の最も物体側の面が非球面であることが望ましい。第２レンズ群中の最も物体側の面に非球面を配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。
【００４９】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、第４レンズ群は、第４レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるべく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成され、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズであることが望ましい。
【００５０】
第４レンズ群の両凸形状の正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにすることで、レンズ径の小型化を達成することができる。また、第４レンズ群全体で正の屈折力を有することで、像面から射出瞳位置を遠ざけることが可能であり、固体撮像素子を受光素子として用いる光学系に好適である。
【００５１】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの焦点距離調節方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件式（１）、（２）を満足し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように第２レンズ群と第４レンズ群が光軸に沿って移動する方法が望ましい。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ （１）
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ （２）
但し、ｎｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００５２】
このような焦点距離可変方法を採用することで、可動レンズ群を少なくすることが可能となり、駆動機構を簡素化することが可能になる。
【００５３】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの合焦方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群または第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動する方法が望ましい。
【００５４】
このような合焦方法を採用することで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００５５】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの合焦方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する方法が望ましい。
【００５６】
このような合焦方法を採用することで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００５７】
なお、本発明のズームレンズでは、第１レンズ群乃至第４レンズ群に少なくとも１つの非球面レンズをそれぞれ配置する事が望ましい。
【００５８】
例えば、第１レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生するコマ収差収差の変動を良好に補正することができる。また、第1レンズ群の小型化にも寄与することができる。
【００５９】
また、第２レンズに非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。
【００６０】
また、第３レンズ群に非球面レンズを配置することにより、第３レンズ群単体で発生する球面収差及びコマ収差の変動を良好に補正し、更にはレンズシフト時の性能劣化も最低限に抑えることが可能で、像面湾曲の補正にも有利である。
【００６１】
また、第４レンズ群に非球面レンズを配置することにより第４レンズ群単独で発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。
【００６２】
また、本発明のズームレンズでは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。このように、本発明のズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００６３】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
【００６４】
図３は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００６５】
図３に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬとから構成されている。そして、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズ群Ｇ３は像面Ｉに対して固定で、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する構成である。
【００６６】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ２／ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００６７】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２は０である。各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
【００６８】
（第１実施例）
図４は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００６９】
図４において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００７０】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００７１】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００７２】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００７３】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００７４】
像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。なお、像面Ｉの構成は、以降の各実施例についても同様であり、以降の説明を省略する。
【００７５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００７６】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する。
【００７７】
以下の表（１）に、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表中の、「全体諸元」中のｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ表している。「レンズデータ」中の、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各レンズ面の面間隔を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ示している。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は記載を省略してある。「非球面データ」中には、面番号、円錐係数κ、および各非球面係数Ｃ４〜Ｃ１０の値をそれぞれ示す。「可変間隔データ」中には、焦点距離ｆ、各可変間隔、およびバックフォーカスＢｆの値をそれぞれ示す。「合焦データ」には、広角端状態における撮影距離０．３ｍ及び０．１ｍに合焦する時の第２レンズ群Ｇ２の移動量Δ２、第４レンズ群Ｇ４の移動量Δ４を示す。なお、符号は、無限遠合焦状態における第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の位置を原点として、物体側へ移動する場合を正とする。「条件式対応値」には、各条件式に対応する値をそれぞれ示す。
【００７８】
なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、上記符号は、他の実施例でも同様であり、以降の説明を省略する。
【００７９】
（表１）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.38 〜 3.89 〜 4.91
２ω = 62.93 〜 39.56 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.0000 0.70 1.92286 18.90
2 7.7804 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.8716 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6457 (d6)
* 7 -12.4031 0.70 1.80139 45.46
8 5.4198 1.22 1.92286 18.90
9 9.7839 (d9)
10 0.0000 0.25 （開口絞りＳ）
*11 4.9041 1.55 1.85026 32.35
12 -12.5495 0.80 1.76182 26.52
13 4.8718 (d13)
14 7.4644 2.00 1.58913 61.14
*15 -9.0541 0.09
16 7.9720 2.25 1.51633 64.14
17 -5.3173 0.70 1.90366 31.31
18 8.7191 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1746 -1.5223×10-5 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-6.2703 -2.7741×10-5 +0.0000×10-0+1.5818×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.0680 -8.8558×10-4 -2.2718×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.3211 +1.7947×10-4 +5.5035×10-6 -8.1580×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.0149 3.7207 6.2865
d9 6.0247 3.3189 0.7531
d13 4.8042 3.1241 0.7036
d18 5.7847 7.4674 9.8853
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3005 0.3005
Δ4 0.0000 0.4793
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.85026＞1.76182）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（32.35＞26.52）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.40461
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【００８０】
図５は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図６は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【００８１】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｈ０は物体高を、Ａは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。なお、上記の符号の意味は、他の実施例においても同様であり以降の説明を省略する。
【００８２】
各収差図から明らかなように、本第１実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００８３】
（第２実施例）
図７は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００８４】
図７において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００８５】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００８６】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた凸メニスカス形状の正レンズと負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００８７】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００８８】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００８９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００９０】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する
以下の表２に、本第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【００９１】
（表２）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.37 〜 3.87 〜 4.89
２ω = 63.53 〜 39.53 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.0000 0.70 1.92286 18.90
2 7.6680 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.6844 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6506 (d6)
* 7 -13.3278 0.70 1.80139 45.46
8 5.0053 1.22 1.92286 18.90
9 9.1455 (d9)
10 0.0000 0.30 （開口絞りＳ）
*11 4.9030 1.55 1.85049 40.19
12 183.9440 0.80 1.71736 29.52
13 4.8561 (d13)
14 7.2630 2.00 1.51633 64.06
*15 -8.0017 0.09
16 6.9440 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6543 0.70 1.90366 31.31
18 8.2901 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1454 -1.1936×10-5 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-6.1412 +1.8170×10-5 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.0851 -8.3586×10-4 -2.3842×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.4028 +1.8495×10-4 +7.3128×10-6-8.0261×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.1713 3.8771 6.4429
d9 5.9731 3.2673 0.7015
d13 4.6953 3.0153 0.5948
d18 5.8218 7.5018 9.9223
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
[「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3005 0.3005
Δ4 0.0000 0.4796
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.85049＞1.71736）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（40.19＞29.52）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.42676
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【００９２】
図８は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図９は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【００９３】
各収差図から明らかなように、本第２実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００９４】
（第３実施例）
図１０は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００９５】
図１０において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズム等の光学素子Ｐと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００９６】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向け正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００９７】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００９８】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００９９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１００】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【０１０１】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する
以下の表３に、本第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【０１０２】
（表３）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.38 〜 3.88 〜 4.88
２ω = 62.48 〜 39.57 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.3000 0.70 1.92286 18.90
2 7.5480 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.15
* 5 17.3829 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6404 (d6)
* 7 -13.9802 0.70 1.80139 45.46
8 4.8168 1.25 1.92286 18.90
9 8.8070 (d9)
10 0.0000 0.20 （開口絞りＳ）
*11 4.8355 1.55 1.82080 42.71
12 228.2363 0.80 1.68893 31.07
13 4.8222 (d13)
14 7.0317 2.00 1.51633 64.06
*15 -8.1981 0.10
16 7.0716 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6943 0.70 1.90366 31.31
18 8.2741 (d18)
19 0.0000 0.55 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.50 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1774 -4.2434×10-6 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-3.5035 +1.2078×10-4 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.1259 -8.9755×10-4 -3.1350×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.4981 +2.1235×10-4 +1.1198×10-5 -8.7385×10-6 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.3999
d6 1.4323 4.1381 6.7039
d9 6.0359 3.3301 0.7643
d13 4.7725 3.0924 0.6719
d18 5.7844 7.4644 9.8850
Bf 0.4762 0.4762 0.4762
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3008 0.3008
Δ4 0.0000 0.4820
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.82080＞1.68893）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（42.71＞31.07）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.50703
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【０１０３】
図１１は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図１２は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【０１０４】
各収差図から明らかなように、本第３実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第４実施例〕
図１３は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【０１０５】
図１３において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【０１０６】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向け正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【０１０７】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【０１０８】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【０１０９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１１０】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【０１１１】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する。
【０１１２】
以下の表４に、本第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【０１１３】
（表４）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.36 〜 3.86 〜 4.88
２ω = 61.90 〜 39.51 〜 22.42
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.3000 0.70 1.92286 18.90
2 7.5044 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.0792 2.20 1.76802 49.23
6 -16.8871 (d6)
* 7 -15.5610 0.70 1.80139 45.46
8 4.6036 1.22 1.92286 18.90
9 8.2225 (d9)
10 0.0000 0.25 （開口絞りＳ）
*11 4.8923 1.55 1.83441 37.28
12 -53.6767 0.80 1.75520 27.51
13 5.1812 (d13)
14 7.0547 2.00 1.51633 64.06
*15 -7.9717 0.09
16 7.2115 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6683 0.70 1.90366 31.31
18 8.2994 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1618 -2.3527×10-6 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-4.1303 +1.4320×10-4 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.1273 -8.8815×10-4 -3.0706×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.6270 +2.3810×10-4 +1.1479×10-5 -8.0287×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.4836 4.1894 6.7552
d9 6.0107 3.3049 0.7390
d13 4.7932 3.1132 0.6926
d18 5.8002 7.4803 9.9008
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3009 0.3009
Δ4 0.0000 0.4824
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.83441＞1.75520）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（37.28＞27.51）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.52708
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【０１１４】
図１４は、本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図１５は、本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【０１１５】
各収差図から明らかなように、本第４実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【０１１６】
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のズームレンズを配置する場所が限られた際に好適な、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを実現することができる。
【０１１７】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【０１１８】
各実施例では、４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。
【０１１９】
また、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。
【０１２０】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に第２または４レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。
【０１２１】
また、レンズ面を非球面としても構わない。また、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
【０１２２】
また、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。
【０１２３】
尚、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【図３】本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図５】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図６】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図７】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図８】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図９】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図１０】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図１１】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図１２】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図１３】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図１４】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図１５】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｐ 直角プリズム
ＦＬ フィルタ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適した小型なズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルスチルカメラ等の携行時の携帯性が重視され、カメラ本体の小型化、薄型化、軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化および軽量化が図られてきた。
【０００３】
そこで、レンズ系の一部に光路を略９０度折り曲げられるような光学素子を備えたズームレンズが考案された。このようなズームレンズを搭載することで、格納状態から使用状態へ移行する際に、カメラ本体よりレンズが突出することがなく、使用状態においても携帯性に優れ、カメラの小型化、薄型化に大きく寄与している。また、可動部分がカメラ本体内部に存在するため、表面上には可動部分が存在しないため、防水・防滴・防塵等の用途にも効果的である。
【０００４】
このようなズームレンズとして、物体側より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、負の屈折力を有する第５レンズ群とで構成される正負正正負の５群タイプのズームレンズが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８４２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の開示例では、レンズ系を構成するレンズ群が正負正正負の５つで構成されていた。多いレンズ群でレンズ系を構成することで、高性能化することは可能であるが、各レンズ群の厚さの積み重ねにより全長を短くすることが困難となってしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、小型で優れた結像性能を有するズームレンズ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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、ｎｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数である。
【０００８】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズを提供する。
【０００９】
また、本発明は、前記ズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする焦点距離調節方法を提供する。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、ｎｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００１１】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法を提供する。
【００１２】
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ズームレンズを配置する場所が限られた際に使用することを考慮した、小型で優れた結像性能を有するズームレンズ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】
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
【００１５】
図１は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【００１６】
図１、図２において、本発明にかかる電子スチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと撮影レンズ２をカバーしている不図示のシャッタが開放され撮影レンズ２で不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃに結像される。撮像装置Ｃに結像された被写体像は、電子スチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター３に表示される。撮影者は、液晶モニター３を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦４を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
【００１７】
撮影レンズ２は、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ２で構成されており、電子スチルカメラ１の正面から入射した光は、後述するズームレンズ２内のプリズムＰで略９０度下方（図２の紙面下方）に偏向されるため、電子スチルカメラ１を薄型化することが可能になる。
【００１８】
また、電子スチルカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部５、撮影レンズ２であるズームレンズ２を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）ーテレ（Ｔ）釦６、および電子スチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクション釦７等が配置されている。
【００１９】
このようにして、後述する本発明の実施の形態にかかるズームレンズ２を内蔵する光学装置である電子スチルカメラ１が構成されている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように構成されている。
【００２２】
第１レンズ群は、光路を略９０度折り曲げる作用を有し、かつ光束を収斂する作用を有する。広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群は常に固定であり、各レンズ群の中で一番大きく、重量を有するレンズ群を可動させる必要がなく構造的に簡素化することが可能である。
【００２３】
第２レンズ群は、第１レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
【００２４】
第３レンズ群は、第２レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化を達成するには、第３レンズ群を複数のレンズ群で構成し、球面収差およびサインコンディション、ペッツバール和が良好に補正された状態にすることが望ましい。
【００２５】
第４レンズ群は、第３レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、焦点距離を変化させる際に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を積極的に変化されることで、焦点距離の変化に対する、像面の変動を抑えることができる。
【００２６】
このようにズームレンズを構成する事で、ズームレンズを配置する場所が限られた光学装置に好適な、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを達成する事ができる。
【００２７】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、上記構成の基で、小型かつ高性能化を図る為に、以下の条件式（１）乃至条件式（２）を満足することが望ましい。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ （１）
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ （２）
但し、ｎｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００２８】
条件式（１）乃至条件式（２）は、第３レンズ群中の正レンズと負レンズの光学材料特性の組み合わせを規定する条件式である。
【００２９】
条件式（１）乃至条件式（２）の条件を満たさない場合、第３レンズ群単独で発生する軸上色収差及び倍率色収差が大きくなってしまい、良好な性能を保持することが困難となり、結果としてズームレンズの高性能化が図れなくなってしまう。
【００３０】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、小型化と高性能化を図る為に、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
ＴＬ／Ｙｍａｘ＜１２ （３）
但し、ＴＬは第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った全長、Ｙｍａｘは最大像高である。
【００３１】
条件式（３）は、小型化と高性能化をバランスさせる為の適切な全長を規定するための条件式である。
【００３２】
条件式（３）を満たさない場合、全長が大きくなってしまい、小型化と高性能化のバランスが取れなくなってしまう。結果として、レンズ全長が大型化してしまい、本発明の意図と反してしまい好ましくない。また、球面収差が悪化するので好ましくない。
【００３３】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１１．８にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１１．７にすることが更に好ましい。
【００３４】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
ｎｄｐ＞１．８３ （４）
但し、ｎｄｐは直角プリズムの屈折率である。
【００３５】
条件式（４）は、直角プリズムの適切な屈折率の範囲を規定した条件式である。直角プリズムは全反射で光路を偏向でき光量ロスを低減することができると共に、光学系をコンパクトな構成にする事ができる。
【００３６】
条件式（４）を満たさない場合、直角プリズムの形状が大きくなり、ズームレンズ全体が大きくなってしまい好ましくない。また、第１レンズ群中で発生するコマ収差や倍率色収差が悪化してしまう。結果としてカメラ本体の厚さにも影響してしまい小型化が図れなくなってしまう。なお、光路折り曲げ光学素子には、直角プリズム以外にもミラーや光ファイバー等を用いることが可能である。
【００３７】
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．８４にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（４）下限値を１．８５にすることが更に好ましい。
【００３８】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる小型化を図る為に、近距離物体への合焦時に第２レンズ群と第４レンズ群を併用して合焦させることが望ましく、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群または第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００３９】
このような構成にすることで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００４０】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４１】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる小型化を図る為に、広角端状態における近距離物体への合焦時に第２レンズ群と第４レンズ群を併用して合焦させることが望ましく、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００４２】
このような構成にすることで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを行なうことができるようになる。
【００４３】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４４】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少し、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する構成が望ましい。
【００４５】
このような構成にすることにより、広角端状態における無限遠状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを行なうことができるようになる。
【００４６】
一方、合焦群を１つのレンズ群とした場合には、レンズまたはレンズを保持する機械部品が干渉するところまでしか合焦群を移動することができないため、群間隔を大きく取る必要があり、小型化の発明意図と反してしまう。
【００４７】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、高性能化と小型化をバランスさせる為に、第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの負の屈折力を有する接合レンズから構成されることが望ましい。第２レンズ群を負の屈折力を有する接合レンズとすることで、第２レンズ群単独で発生する軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。
【００４８】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、更なる高性能化と小型化をバランスさせるために、第２レンズ群中の最も物体側の面が非球面であることが望ましい。第２レンズ群中の最も物体側の面に非球面を配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。
【００４９】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズでは、第４レンズ群は、第４レンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに射出瞳位置を像面からなるべく遠くする為に、正の屈折力を有する単レンズと負の屈折力を有する接合レンズとで構成され、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズであることが望ましい。
【００５０】
第４レンズ群の両凸形状の正レンズにより、軸外光束が収斂され、光軸から離れないようにすることで、レンズ径の小型化を達成することができる。また、第４レンズ群全体で正の屈折力を有することで、像面から射出瞳位置を遠ざけることが可能であり、固体撮像素子を受光素子として用いる光学系に好適である。
【００５１】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの焦点距離調節方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件式（１）、（２）を満足し、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように第２レンズ群と第４レンズ群が光軸に沿って移動する方法が望ましい。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ （１）
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ （２）
但し、ｎｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線の屈折率、ｎｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線の屈折率、νｄ３ｐは第３レンズ群中の正レンズのｄ線のアッベ数、νｄ３ｎは第３レンズ群中の負レンズのｄ線のアッベ数である。
【００５２】
このような焦点距離可変方法を採用することで、可動レンズ群を少なくすることが可能となり、駆動機構を簡素化することが可能になる。
【００５３】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの合焦方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群または第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動する方法が望ましい。
【００５４】
このような合焦方法を採用することで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００５５】
また、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの合焦方法は、光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群と第３レンズ群は像面に対して固定され、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群が物体側に移動する方法が望ましい。
【００５６】
このような合焦方法を採用することで、広角端状態における無限遠合焦状態での第１レンズ群と第２レンズ群の群間隔や望遠端状態における第３レンズ群と第４レンズ群の群間隔を最小にすることが可能であり、レンズ系全長を小さくすることが可能である。また、近距離物体撮影時の撮影距離も短縮することが可能で、マクロ撮影などを可能にすることができる。
【００５７】
なお、本発明のズームレンズでは、第１レンズ群乃至第４レンズ群に少なくとも１つの非球面レンズをそれぞれ配置する事が望ましい。
【００５８】
例えば、第１レンズ群に非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状への焦点距離変化に際して発生するコマ収差収差の変動を良好に補正することができる。また、第1レンズ群の小型化にも寄与することができる。
【００５９】
また、第２レンズに非球面レンズを配置することにより、広角端状態から望遠端状態への焦点距離変化に際して発生するコマ収差及び非点収差の変動を良好に補正することができる。
【００６０】
また、第３レンズ群に非球面レンズを配置することにより、第３レンズ群単体で発生する球面収差及びコマ収差の変動を良好に補正し、更にはレンズシフト時の性能劣化も最低限に抑えることが可能で、像面湾曲の補正にも有利である。
【００６１】
また、第４レンズ群に非球面レンズを配置することにより第４レンズ群単独で発生する球面収差の変動を良好に補正することができる。
【００６２】
また、本発明のズームレンズでは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。このように、本発明のズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００６３】
（実施例）
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
【００６４】
図３は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【００６５】
図３に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬとから構成されている。そして、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１と、第３レンズ群Ｇ３は像面Ｉに対して固定で、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する構成である。
【００６６】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ２／ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ4＋Ｃ６×ｙ6＋Ｃ８×ｙ8＋Ｃ１０×ｙ10
【００６７】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２は０である。各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
【００６８】
（第１実施例）
図４は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００６９】
図４において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００７０】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００７１】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００７２】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００７３】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００７４】
像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。なお、像面Ｉの構成は、以降の各実施例についても同様であり、以降の説明を省略する。
【００７５】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００７６】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する。
【００７７】
以下の表（１）に、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表中の、「全体諸元」中のｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ表している。「レンズデータ」中の、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各レンズ面の面間隔を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ示している。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は記載を省略してある。「非球面データ」中には、面番号、円錐係数κ、および各非球面係数Ｃ４〜Ｃ１０の値をそれぞれ示す。「可変間隔データ」中には、焦点距離ｆ、各可変間隔、およびバックフォーカスＢｆの値をそれぞれ示す。「合焦データ」には、広角端状態における撮影距離０．３ｍ及び０．１ｍに合焦する時の第２レンズ群Ｇ２の移動量Δ２、第４レンズ群Ｇ４の移動量Δ４を示す。なお、符号は、無限遠合焦状態における第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の位置を原点として、物体側へ移動する場合を正とする。「条件式対応値」には、各条件式に対応する値をそれぞれ示す。
【００７８】
なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、上記符号は、他の実施例でも同様であり、以降の説明を省略する。
【００７９】
（表１）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.38 〜 3.89 〜 4.91
２ω = 62.93 〜 39.56 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.0000 0.70 1.92286 18.90
2 7.7804 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.8716 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6457 (d6)
* 7 -12.4031 0.70 1.80139 45.46
8 5.4198 1.22 1.92286 18.90
9 9.7839 (d9)
10 0.0000 0.25 （開口絞りＳ）
*11 4.9041 1.55 1.85026 32.35
12 -12.5495 0.80 1.76182 26.52
13 4.8718 (d13)
14 7.4644 2.00 1.58913 61.14
*15 -9.0541 0.09
16 7.9720 2.25 1.51633 64.14
17 -5.3173 0.70 1.90366 31.31
18 8.7191 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1746 -1.5223×10-5 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-6.2703 -2.7741×10-5 +0.0000×10-0+1.5818×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.0680 -8.8558×10-4 -2.2718×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.3211 +1.7947×10-4 +5.5035×10-6 -8.1580×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.0149 3.7207 6.2865
d9 6.0247 3.3189 0.7531
d13 4.8042 3.1241 0.7036
d18 5.7847 7.4674 9.8853
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3005 0.3005
Δ4 0.0000 0.4793
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.85026＞1.76182）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（32.35＞26.52）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.40461
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【００８０】
図５は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図６は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【００８１】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｈ０は物体高を、Ａは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示している。なお、上記の符号の意味は、他の実施例においても同様であり以降の説明を省略する。
【００８２】
各収差図から明らかなように、本第１実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００８３】
（第２実施例）
図７は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００８４】
図７において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００８５】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００８６】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた凸メニスカス形状の正レンズと負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００８７】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００８８】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【００８９】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００９０】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する
以下の表２に、本第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【００９１】
（表２）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.37 〜 3.87 〜 4.89
２ω = 63.53 〜 39.53 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.0000 0.70 1.92286 18.90
2 7.6680 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.6844 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6506 (d6)
* 7 -13.3278 0.70 1.80139 45.46
8 5.0053 1.22 1.92286 18.90
9 9.1455 (d9)
10 0.0000 0.30 （開口絞りＳ）
*11 4.9030 1.55 1.85049 40.19
12 183.9440 0.80 1.71736 29.52
13 4.8561 (d13)
14 7.2630 2.00 1.51633 64.06
*15 -8.0017 0.09
16 6.9440 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6543 0.70 1.90366 31.31
18 8.2901 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1454 -1.1936×10-5 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-6.1412 +1.8170×10-5 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.0851 -8.3586×10-4 -2.3842×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.4028 +1.8495×10-4 +7.3128×10-6-8.0261×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.1713 3.8771 6.4429
d9 5.9731 3.2673 0.7015
d13 4.6953 3.0153 0.5948
d18 5.8218 7.5018 9.9223
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
[「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3005 0.3005
Δ4 0.0000 0.4796
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.85049＞1.71736）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（40.19＞29.52）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.42676
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【００９２】
図８は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図９は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【００９３】
各収差図から明らかなように、本第２実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【００９４】
（第３実施例）
図１０は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【００９５】
図１０において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズム等の光学素子Ｐと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【００９６】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向け正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【００９７】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【００９８】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【００９９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１００】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【０１０１】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する
以下の表３に、本第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【０１０２】
（表３）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.38 〜 3.88 〜 4.88
２ω = 62.48 〜 39.57 〜 22.40
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.3000 0.70 1.92286 18.90
2 7.5480 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.15
* 5 17.3829 2.20 1.76802 49.23
6 -16.6404 (d6)
* 7 -13.9802 0.70 1.80139 45.46
8 4.8168 1.25 1.92286 18.90
9 8.8070 (d9)
10 0.0000 0.20 （開口絞りＳ）
*11 4.8355 1.55 1.82080 42.71
12 228.2363 0.80 1.68893 31.07
13 4.8222 (d13)
14 7.0317 2.00 1.51633 64.06
*15 -8.1981 0.10
16 7.0716 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6943 0.70 1.90366 31.31
18 8.2741 (d18)
19 0.0000 0.55 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.50 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1774 -4.2434×10-6 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-3.5035 +1.2078×10-4 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.1259 -8.9755×10-4 -3.1350×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.4981 +2.1235×10-4 +1.1198×10-5 -8.7385×10-6 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.3999
d6 1.4323 4.1381 6.7039
d9 6.0359 3.3301 0.7643
d13 4.7725 3.0924 0.6719
d18 5.7844 7.4644 9.8850
Bf 0.4762 0.4762 0.4762
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3008 0.3008
Δ4 0.0000 0.4820
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.82080＞1.68893）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（42.71＞31.07）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.50703
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【０１０３】
図１１は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図１２は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【０１０４】
各収差図から明らかなように、本第３実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第４実施例〕
図１３は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【０１０５】
図１３において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を略９０度折り曲げることを目的とした直角プリズムＰと、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１２から構成されている。
【０１０６】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向け物体側に非球面を備えた両凹形状の負レンズと像面Ｉ側に凹面を向け正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ２１から構成されている。
【０１０７】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる正の屈折力の接合レンズＬ３１から構成されている。
【０１０８】
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、像面Ｉ側に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる負の屈折力の接合レンズＬ４２から構成されている。
【０１０９】
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。
【０１１０】
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【０１１１】
また、広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する。
【０１１２】
以下の表４に、本第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
【０１１３】
（表４）
「全体諸元」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 6.49 〜 10.37 〜 18.40
F.NO = 3.36 〜 3.86 〜 4.88
２ω = 61.90 〜 39.51 〜 22.42
「レンズデータ」
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 18.3000 0.70 1.92286 18.90
2 7.5044 2.15
3 0.0000 8.50 1.88300 40.76
4 0.0000 0.17
* 5 17.0792 2.20 1.76802 49.23
6 -16.8871 (d6)
* 7 -15.5610 0.70 1.80139 45.46
8 4.6036 1.22 1.92286 18.90
9 8.2225 (d9)
10 0.0000 0.25 （開口絞りＳ）
*11 4.8923 1.55 1.83441 37.28
12 -53.6767 0.80 1.75520 27.51
13 5.1812 (d13)
14 7.0547 2.00 1.51633 64.06
*15 -7.9717 0.09
16 7.2115 2.25 1.51633 64.14
17 -5.6683 0.70 1.90366 31.31
18 8.2994 (d18)
19 0.0000 0.56 1.54437 70.51
20 0.0000 0.35
21 0.0000 0.43 1.51633 64.14
22 0.0000 (Bf)
「非球面データ」
〔第５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.1618 -2.3527×10-6 +0.0000×10-0+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第７面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-4.1303 +1.4320×10-4 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１１面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
+1.1273 -8.8815×10-4 -3.0706×10-5+0.0000×10-0 +0.0000×10-0
〔第１５面〕
κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-0.6270 +2.3810×10-4 +1.1479×10-5 -8.0287×10-7 +0.0000×10-0
「可変間隔データ」
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.4900 10.3700 18.4000
d6 1.4836 4.1894 6.7552
d9 6.0107 3.3049 0.7390
d13 4.7932 3.1132 0.6926
d18 5.8002 7.4803 9.9008
Bf 0.5125 0.5125 0.5125
「合焦データ」
撮影距離 0.3m 0.1m
Δ2 0.3009 0.3009
Δ4 0.0000 0.4824
「条件式対応値」
Ｙｍａｘ＝3.75
（１）（ｎｄ3ｐ＞ｎｄ3ｎ）→（1.83441＞1.75520）
（２）（νｄ3ｐ＞νｄ3ｎ）→（37.28＞27.51）
（３）ＴＬ／Ｙｍａｘ＝11.52708
（４）ｎｄｐ＝1.88300
【０１１４】
図１４は、本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。図１５は、本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【０１１５】
各収差図から明らかなように、本第４実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
【０１１６】
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のズームレンズを配置する場所が限られた際に好適な、小型で優れた結像性能を有するズームレンズを実現することができる。
【０１１７】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【０１１８】
各実施例では、４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。
【０１１９】
また、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。
【０１２０】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に第２または４レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。
【０１２１】
また、レンズ面を非球面としても構わない。また、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
【０１２２】
また、各レンズ面には、広い波長城で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し高いコントラストの高い光学性能を達成できる。
【０１２３】
尚、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の形態にかかるズームレンズを搭載する光学装置である電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であり、本発明の実施の形態にかかるズームレンズの配置の概要を示している。
【図３】本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図５】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図６】本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図７】本発明の第２実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図８】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図９】本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図１０】本発明の第３実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図１１】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図１２】本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【図１３】本発明の第４実施例にかかるズームレンズのレンズ構成を光軸に沿って展開して示す図である。
【図１４】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１０．３７ｍｍ）における諸収差を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝１８．４０ｍｍ）における諸収差をそれぞれ示す。
【図１５】本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する広角端状態（ｆ＝６．４９ｍｍ）における近距離合焦状態（撮影距離０．１ｍ）での諸収差図である。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｐ 直角プリズム
ＦＬ フィルタ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、
ｎｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率
ｎｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
ＴＬ／Ｙｍａｘ＜１１．６
但し、
ＴＬ：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った全長
Ｙｍａｘ：最大像高
【請求項３】
前記光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
ｎｄｐ＞１．８３
但し、
ｎｄｐ：前記直角プリズムのｄ線の屈折率
【請求項４】
近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の離撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの負の屈折力を有する接合レンズから構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群中の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第４レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像面側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズで構成され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から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足し、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする焦点距離調節方法。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、
ｎｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率
ｎｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数
【請求項１２】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法。
【請求項１３】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法。
【請求項１】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、
ｎｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率
ｎｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
ＴＬ／Ｙｍａｘ＜１１．６
但し、
ＴＬ：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸に沿った全長
Ｙｍａｘ：最大像高
【請求項３】
前記光路折り曲げ光学素子は、直角プリズムであり、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
ｎｄｐ＞１．８３
但し、
ｎｄｐ：前記直角プリズムのｄ線の屈折率
【請求項４】
近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の離撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの負の屈折力を有する接合レンズから構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群中の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第４レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像面側に凹面を向けた負レンズとの負の屈折力を有する接合レンズで構成され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から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの正の屈折力を有する接合レンズから構成され、以下の条件を満足し、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように前記第２レンズ群と前記第４レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする焦点距離調節方法。
ｎｄ３ｐ＞ｎｄ３ｎ
νｄ３ｐ＞νｄ３ｎ
但し、
ｎｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線の屈折率
ｎｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線の屈折率
νｄ３ｐ：前記第３レンズ群中の前記正レンズのｄ線のアッベ数
νｄ３ｎ：前記第３レンズ群中の前記負レンズのｄ線のアッベ数
【請求項１２】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群または前記第４レンズ群のどちらか一方が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に撮影距離が近い物体に合焦を行なう際は、前記所定の撮影距離までの合焦の際に可動しなかったレンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法。
【請求項１３】
光軸に沿って物体側より順に、光路折り曲げ光学素子を備え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レンズ群とから構成され、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群は像面に対して固定され、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、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
広角端状態では、近距離物体に合焦を行なう際に、所定の撮影距離までは前記第２レンズ群が物体側に移動し、
前記所定の撮影距離よりも更に近距離の物体に合焦を行なう際は、前記第４レンズ群が物体側に移動することを特徴とするズームレンズの合焦方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２９８８３２（Ｐ２００７−２９８８３２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２７７２２（Ｐ２００６−１２７７２２）
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１日（２００６．５．１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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