JP2009162862A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学系が小型で、各レンズの相対軸ずれ等の製造誤差による光学性能の低下が少なく、かつ振動補償（防振）を行っても良好な画質が得られるズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、およびこれに続く１つ以上のレンズ群を含む全体として正の屈折力を有する後群Ｌｒから成り、各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行い、第３レンズ群は物体側より順に、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａ、絞り、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから成り、第３ａレンズ群と第３ｂレンズ群のレンズ構成と屈折力配置を適切に設定したこと。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラや電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。

近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。

そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクト（小型）で高ズーム比（高変倍比）で、しかも高解像力のズームレンズであることが要求されている。

これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。例えば物体側より像側へ順に、正、負、正の屈折力を有する第１、第２、第３レンズ群と、それに続く１つ以上のレンズ群を含む後群を有するズームレンズが知られている（特許文献１〜６）。

これらのズームレンズでは、負の屈折力の第２レンズ群が、広角端から望遠端へのズーミングの際に像面側へ移動することにより主たる変倍作用を行っている。又、このタイプのズームレンズでは第３レンズ群のレンズ構成が全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのに重要になっている。

特許文献１では、第３レンズ群をそれぞれ1枚以上の正レンズと負レンズで構成し、開口絞りを第３レンズ群の直前に配置している。

特許文献２〜５では、第３レンズ群を３枚のレンズより構成し、開口絞りを第３レンズ群のレンズ間に配置している。

これによって全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。

又、特許文献５ではズームレンズが振動したときの画像ブレを補正するために第３レンズ群を光軸と垂直方向（直交方向）の成分を持つように移動して、撮影画像のブレを補正している。

特許文献６ではズームレンズが振動したときの画像ブレを第３レンズ群を構成する一部のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて補正している。
特開平７−２７０６８４号公報 特開２００３−０５０３５１号公報 特開平８−９４９３１号公報 特開２００６−３０１１９３号公報 特開２００６−１８９６２７号公報 特開２００６−８４７４０号公報

近年、撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比で、かつレンズ系全体が小型であることが強く要望されている。

一般にズームレンズにおいて、各レンズ群の屈折力を強めれば所定のズーム比を得る為の各レンズ群の移動量を少なくすることができるため、高ズーム比化とレンズ全長の短縮化を図ることができる。

しかしながら単に各レンズ群の屈折力を強めると、各レンズ群の組立精度が厳しくなる。例えば特許文献１〜５に開示されているズームレンズにおいて、光学性能に大きな影響を与える第３レンズ群を組み立てる際に第３レンズ群の各レンズの光軸が相対的にずれると、像性能が劣化する場合がある。

このため第３レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが前述したポジティブリード型のズームレンズにおいては小型化と高性能化を図るうえで大変重要になっている。

またデジタルカメラやビデオカメラ等では、カメラに手ブレがあっても、又振動があったときでも高い光学性能が得られることが求められている。

本発明は、小型で、各レンズの相対的な光軸のずれ等の製造誤差による光学性能の低下が少なく、かつ振動補償時に偏心収差による光学性能の劣化を小さく抑えることができ、良好な画質が得られるズームレンズの提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む全体として正の屈折力を有する後群から成り、
広角端から望遠端へのズーミングを行う際、該第２レンズ群が像面側へ移動すると共に、各レンズ群の間隔を変化させており、
該第３レンズ群を光軸と垂直な成分を持つ方向に移動させて像位置を変位させるズームレンズであって、
該第３レンズ群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａ、開口絞り、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから成り、
該第３ａレンズ群Ｌ３ａは１つの正の屈折力のレンズ成分から成り、
該第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは負レンズを有し、
該第３ａレンズ群Ｌ３ａ、該第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの焦点距離をそれぞれｆ３ａ、ｆ３ｂとするとき、
−０．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．１
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、光学系が小型で、各レンズの相対的な光軸のずれ（相対軸ずれ）等の製造誤差による光学性能の低下が少なく、かつ振動補償（防振）を行っても良好な画質が得られるズームレンズを得ることができる。

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む全体として正の屈折力を有する後群から成っている。

そして第２レンズ群が像面側へ移動し、各レンズ群の間隔を変化させて広角端から望遠端へのズーミングを行っている。

第３レンズ群を光軸と垂直な成分を持つ方向に（実施例中では垂直な方向に）移動させて像位置を変位させている。即ち、防振を行っている。

図１は、実施例１のズームレンズの要部断面図、図２〜図４はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間焦点距離、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。

図５は、実施例２のズームレンズの要部断面図、図６〜図８はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図９は、実施例３のズームレンズの要部断面図、図１０〜図１２はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図１３は、実施例４のズームレンズの要部断面図、図１４〜図１６はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図１７は、実施例５のズームレンズの要部断面図、図１８〜図２０はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図２１は、実施例６のズームレンズの要部断面図、図２２〜図２４はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図２５は、実施例７のズームレンズの要部断面図、図２６〜図２８はそれぞれ実施例７のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図２９は、実施例８のズームレンズの要部断面図、図３０〜図３２はそれぞれ実施例８のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。

図３３、図３４は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。

レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。Ｌｒは後群である。

ＳＰは開口絞りである。開口絞りＳＰは、各実施例のズームレンズにおいては、第３レンズ群Ｌ３中に配置している。

Ｇは光学フィルター、フェースプレート（平行平板ガラス）、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。

収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

矢印は、広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。
各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３で構成している。更にこれに続く１つ以上のレンズ群を含む全ズーム範囲において全体として正の屈折力の後群Ｌｒで構成している。

後群Ｌｒとして実施例１〜４のズームレンズでは、１つの正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成している。又、後群Ｌｒとして実施例７、８のズームレンズでは、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４と正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５の２つのレンズ群で構成している。

尚、各実施例において後群Ｌｒを３以上のレンズ群で構成しても良い。

各実施例において、第３レンズ群Ｌ３は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の１つのレンズ成分から成る正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａ、開口絞りＳＰ、少なくとも１つの負レンズを有する第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから構成している。

第３レンズ群Ｌ３をこのように構成することにより、望遠端において最小となる第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を、開口絞りＳＰが第３レンズ群Ｌ３の直前に位置する場合に比べて短くすることができる。

その結果、主たる変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２の変倍効率が良くなるので、高ズーム比化を図りつつレンズ全長を小型化することが容易となる。

一般に開口絞りＳＰに近接するレンズ群では、レンズ有効径が軸上光束の径で決まるため、特に球面収差と軸上色収差を補正しておく必要がある。

加えてこのレンズ群ではズーム全域において、軸外光束が通過する光線高さも高いため、広角端から望遠端にわたって像面湾曲も良好に補正しておく必要がある。

このような複数の異なる収差を補正するため、第３レンズ群Ｌ３は全体として１以上の正レンズと負レンズから構成している。

光学系中で近接した複数のレンズ面では、光線高さの変化が少ない。このため、類似した収差の補正は容易であるが、例えば球面収差と像面湾曲のように異なる収差の補正を効果的に行うことは困難である。

そのため第３レンズ群Ｌ３においては、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔が広いほど良く、これによれば２つのレンズ群を通過する光線高さの差が多く生じる。この結果、収差補正が容易となる。

一方で、２つのレンズ群の間隔を広くするとレンズ全長は増加するため、光学系の小型化には好ましくない。

そこで各実施例では、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの間に開口絞りＳＰを配置している。これにより収差補正に必要な第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔を効果的に得て、収差補正を良好に行いつつレンズ系全体の小型化を図っている。

また各実施例において、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとを光軸と垂直な成分を持つ方向に移動させて、像位置を変位させている。即ちズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正し防振を行っている。

尚、開口絞りＳＰは像ブレの補正時に、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂと一体に動かしてもよいし、また固定としてもよい。

各実施例において、第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａ、開口絞りＳＰ、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから成っている。第３ａレンズ群Ｌ３ａは１つの正の屈折力のレンズ成分から成っている。第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは負レンズを有している。第３ａレンズ群Ｌ３ａ、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの焦点距離をそれぞれｆ３ａ、ｆ３ｂとする。

このとき、
−０．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．１ ・・・・・（１）
なる条件式を満足している。

ここで、条件式（１）の技術的意味について説明する。

条件式（１）は、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの屈折力（焦点距離の逆数）の比に関するものである。

第３レンズ群Ｌ３は、開口絞りＳＰを挟んだ第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとが連携して、球面収差、軸上色収差、ズーム全域にわたる像面湾曲等の複数の収差を補正している。

そのため、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂがレンズ群内で相対軸ずれを起こすと、第３ａレンズ群Ｌ３ａに対する第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを通過する光線の相対的な高さが変わる。このため、２つのレンズ群での収差補正のバランスが崩れて、像性能が劣化する。

第３ａレンズ群Ｌ３ａは正の屈折力を有するため、条件式（１）において焦点距離ｆ３ａは正の値となる。

第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの屈折力が、条件式（１）の下限を超えて負の方向に大きくなりすぎても、又逆に上限を超えて正の方向に大きくなりすぎても、第３レンズ群Ｌ３内の相対軸ずれ時に第３ｂレンズ群Ｌ３ｂ内を通過する光線高さの変動が大きくなる。このため、像性能の劣化が大きくなってくる。

また第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの屈折力の比は、防振時（像ブレ補正時）の光学性能にも関係している。

防振時、第３レンズ群Ｌ３はレンズ系に対し光軸と垂直な成分を持つ方向に偏心をさせるため、偏心収差が生じる。

防振時の偏心収差で特に問題となるのは、偏心コマ収差と像面倒れによる片ボケである。

条件式（１）の下限および上限を超えて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの屈折力が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３を偏心させたとき上記の偏心コマ収差と像面倒れが大きくなりすぎ、防振時において画面全体にわたり良好な光学性能を実現することが困難となる。

各実施例では以上の如く構成することで、小型で、各レンズの相対軸ずれ等の製造誤差による光学性能の低下が少なく、かつ振動補償（防振）に好適な良好な画質を有するズームレンズを得ている。

各実施例においては、以上の如く各レンズ群を構成することにより、各レンズの相対軸ずれの製造誤差による光学性能の低下が少なく、かつ防振時においても良好なる画像が得られるズームレンズが得られる。各実施例において、より好ましくは以下の条件のうち１以上を満足するのが良い。

後群Ｌｒの広角端における焦点距離をｆｒとする。

第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの１つの負レンズＧ３ｂｎの材料のアッベ数をνｄ３ｂｎとする。

第３ａレンズ群Ｌ３ａは1枚の正レンズＧ３ａｐから構成され、正レンズＧ３ａｐの材料のアッベ数をνｄ３ａｐとする。

第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは正レンズＧ３ｂｐを有し、正レンズＧ３ｂｐの焦点距離をｆ３ｂｐとする。

第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの広角端と望遠端における結像倍率をそれぞれβ３ｂｗ、β３ｂｔとする。

第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔をｄａｂ、第３レンズ群Ｌ３の中に配置された開口絞りＳＰの広角端における開口の最大の有効直径をＤｓｐとする。

但し有効直径Ｄｓｐは開口が円形でないときは開口面積を満足するときの円形開口の直径とする。

第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、レンズ全系の広角端と望遠端における焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。

第２レンズ群Ｌ２の広角端と望遠端における結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔとする。

このとき、
３．２＜ｆｒ／ｆｗ＜６．４ ・・・・・（２）
２０＜νｄ３ｂｎ＜３３ ・・・・・（３）
５５＜νｄ３ａｐ ・・・・・（４）
０．７＜ｆ３ａ／ｆ３ｂｐ＜１．３ ・・・・・（５）
０．８＜β３ｂｔ／β３ｂｗ＜１．２ ・・・・・（６）
０．１＜ｄａｂ／Ｄｓｐ＜１．６ ・・・・・（７）
１．２＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）^１／２＜３．０ ・・・・・（８）
０．６＜（β２ｔ／β２ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．６ ・・・・・（９）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（２）は、広角端において後群Ｌｒの最終レンズ面から像面までの長さ（バックフォーカス）が適切な長さとなるための式である。

条件式（２）の上限値を超えて後群Ｌｒの焦点距離が長くなると、バックフォーカスが長くなりすぎて、レンズ全長が大型化してくる。

逆に条件式（２）の下限値を超えて後群Ｌｒの焦点距離が短くなりすぎると、バックフォーカスが短くなりすぎる。

その結果、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の光入射面側に置かれるフェースプレートやローパスフィルター等を配置するスペース（空間）を十分確保することが困難となる。

さらに後群Ｌｒで発生する収差量が増えるため、レンズ枚数を増やす必要が生じ、レンズ系全体が大型化してくるので良くない。

条件式（３）は色収差を良好に補正するためのものである。条件式（３）の上限値を超えて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの負レンズＧ３ｂｎの材料の分散が小さくなりすぎると、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａとの色消しが不十分となり、ズーム全域で軸上色収差が悪化してくるので良くない。

また条件式（３）の下限値を超えて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの負レンズＧ３ｂｎの材料の分散が大きくなりすぎると、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａとの色消し条件から負レンズＧ３ｂｎに与えられる屈折力が小さくなる。

その結果、第３レンズ群Ｌ３全体で補正すべき球面収差、軸上色収差、およびズーム全域における像面湾曲等を補正するのが不十分になってくる。

条件式（４）は色収差を良好に補正するためのものである。第３ａレンズ群Ｌ３ａを１枚の正レンズで構成することは、レンズ系全体の小型化および防振時に移動させるレンズ群を軽量化できる利点がある。

条件式（４）の下限値を超えると、第３ａレンズ群Ｌ３ａで発生する色収差が大きくなりすぎて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂで補正するのが困難となる。

条件式（５）は、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａの焦点距離と、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの少なくとも１つの正レンズＧ３ｂｐとの焦点距離の比を規定し、主に像面湾曲を良好に補正するための式である。

条件式（５）の上限値を超えて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの正レンズＧ３ｂｐの屈折力が大きくなりすぎると、正レンズＧ３ｂｐで発生する球面収差がマイナス側に大きくなり、これを第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの負レンズＧ３ｂｎで補正するのが困難になる。

逆に条件式（５）の下限値を超えると、ズーム全域にわたり中間像高から最大像高へ像面がアンダー側に湾曲が大きくなりすぎ、画面全体にわたり高い光学性能を得るのが難しくなる。

条件式（６）は第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの変倍比（結像倍率の比）を規定する式である。

条件式（６）の上限値および下限値を超えて、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの変倍比が１．２より大きくなりすぎても、又０．８より小さくなりすぎても、第３ａレンズ群Ｌ３ａに対する第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの相対軸ずれによる球面収差の変動が大きくなりすぎる。この結果、各レンズ群の製造が困難となり良くない。

条件式（７）は第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔ｄａｂと開口絞りＳＰの絞り開放時における有効直径に関するものである。

条件式（７）の上限値を超えて第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔ｄａｂが広くなりすぎると、レンズ全系が大型化してしまうので良くない。

逆に条件式（７）の下限値を超えて間隔ｄａｂが狭くなりすぎると、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとを通過する軸外光線の光線高さの差が小さくなりすぎ、ズーム全域にわたり像面湾曲を良好に補正することが困難となる。

また第３ｂレンズ群Ｌ３ｂのレンズ枚数や非球面の面数を増やして、像面湾曲を補正しようとすると、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの相対軸ずれによる像面湾曲の変動が大きくなりすぎて、製造が困難になってくる。

なお、開口絞りの絞り径が円形開口以外の形状とする場合は、有効直径Ｄｓｐは開口面積が等しくなる円の直径と規定する。

条件式（８）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に関するものである。

条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が長くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の移動による変倍効果が小さくなり、ズーミングに伴う第２レンズ群Ｌ２の移動量が長くなりすぎ、レンズ全長が増加するので良くない。

逆に条件式（８）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が短くなりすぎると、望遠端において、球面収差がアンダーになりすぎると共に、軸上色収差が悪化してくる。

条件式（９）は第２レンズ群Ｌ２の変倍比を規定する式である。

条件式（９）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が大きくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３は強い縮小レンズ系となり、第３ａレンズ群Ｌ３ａの最も物体側のレンズ面に入射する軸上光束の最外光線の入射角が大きくなりすぎる。

その結果、第３ａレンズ群Ｌ３ａで発生する球面収差が広角端においてアンダーになりすぎ、第３レンズ群Ｌ３全体でこれを補正することが困難になる。又、それと共に、第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの相対軸ずれによる球面収差の変動が大きくなりすぎ、製造が困難となる。

逆に、条件式（９）の下限値を超えて主たる変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２の変倍比が小さくなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３以降の後群Ｌｒの変倍分担が大きくなりすぎる。この結果、後群Ｌｒのレンズ枚数を増やす必要があり、レンズ全長が増加するので良くない。

なお、好ましくは条件式（１）〜（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

−０．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．０８ ・・・・（１ａ）
３．４＜ｆｒ／ｆｗ＜６．０ ・・・・（２ａ）
２５＜νｄ３ｂｎ＜３２ ・・・・（３ａ）
５５＜νｄ３ａｐ＜７５ ・・・・（４ａ）
０．７５＜ｆ３ａ／ｆ３ｂｐ＜１．３ ・・・・（５ａ）
０．９＜β３ｂｔ／β３ｂｗ＜１．１ ・・・・（６ａ）
０．２＜ｄａｂ／Ｄｓｐ＜０．８ ・・・・（７ａ）
１．４＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）^１／２＜２．７ ・・・・（８ａ）
０．７＜（β２ｔ／β２ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．５ ・・・・（９ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１ａ）〜（９ａ）の数値範囲を次の如く設定すると、先に述べた各条件式による効果をより一層大きく得ることができる。

−０．０８＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．０８ ・・・・（１ｂ）
３．５＜ｆｒ／ｆｗ＜５．６ ・・・・（２ｂ）
２５＜νｄ３ｂｎ＜３０ ・・・・（３ｂ）
５８＜νｄ３ａｐ＜７２ ・・・・（４ｂ）
０．７５＜ｆ３ａ／ｆ３ｂｐ＜１．２５ ・・・・（５ｂ）
０．９５＜β３ｂｔ／β３ｂｗ＜１．０５ ・・・・（６ｂ）
０．３＜ｄａｂ／Ｄｓｐ＜０．６ ・・・・（７ｂ）
１．５＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）^１／２＜２．５ ・・・・（８ｂ）
０．８＜（β２ｔ／β２ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．４ ・・・・（９ｂ）
更に言えば、条件式（１ｂ）の上限値を０.０７に、条件式（２ｂ）の上限値を５.４にすると更に好ましい。

この他各実施例において、第３ａレンズ群Ｌ３ａは、１枚の正レンズＧ３ａｐから構成され、該正レンズＧ３ａｐは、少なくとも１面が非球面形状であることが好ましい。

これによれば、ズーム全域にわたり、球面収差と非点収差を良好に補正することが容易となる。

この他、第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、像面側の面が凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズから構成されることが好ましい。

主たる変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２をこのようなレンズ構成にすることにより、変倍に必要な十分な屈折力を持たせると共に、ズーミングに伴う像面湾曲と歪曲等の諸収差を良好に補正するのが容易となる。

この他、後群Ｌｒを構成する１つのレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側に凸状の軌跡となるように移動するのが良い。

このような軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３と像面との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長を効果的に短縮するのが容易となる。

次に各実施例の特徴について説明する。又、各実施例のレンズ構成についても説明する。レンズ構成については、特に断りがない限り、物体側から像側へ配置されているとして説明する。

図１、図５、図９、図１３に示す実施例１〜４のズームレンズでは、各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行っている。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第２レンズ群Ｌ２が像面側へ移動し、主たる変倍を行っている。

ズーミングに際し、第１、第３レンズ群Ｌ１、Ｌ３は不動である。

第４レンズ群Ｌ４を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行っている。

第４レンズ群Ｌ４のズーミングに伴う移動軌跡を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。ここで、凸状の軌跡とは、広角端から望遠端へのズーミングに伴って、第４レンズ群が物体側へ移動した後像側に移動するような軌跡（物体側に凸の軌跡）であることが望ましい。

また、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、第４レンズ群Ｌ４を矢印４ｃの如く前方に繰り出すことで行うリアフォーカス式を採用している。

第４群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。

次に実施例１〜４のレンズ構成について説明する。

第１レンズ群Ｌ１は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１と正レンズＧ１２との接合レンズ、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ１３より構成している。

第１レンズ群Ｌ１をこのような形状の３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差等の補正を良好に行っている。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ２１、像面側の面が凹形状の負レンズＧ２２、物体側の面が凸形状の正レンズＧ２３より構成している。第２レンズ群Ｌ２をこのような形状の３枚で構成し、ズーミングに伴う収差変動を抑制している。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側の面が凸形状の正レンズＧ３１から構成される第３ａレンズ群Ｌ３ａと、像側の面が凹形状の負レンズＧ３２と、両凸形状の正レンズＧ３３とから構成される第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから構成している。第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは１以上の負レンズを有しているのが良い。

尚、第３ａレンズ群Ｌ３ａを単一の正レンズの他、正レンズと負レンズとの接合レンズ等のレンズ成分より構成しても良い。

第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとは、球面収差、軸上色収差に加え、ズーム全域で像面湾曲を良好に補正するための所定の空気間隔を設けて配置している。

そして、この空気間隔に開口絞りＳＰを配置することで、第３レンズ群Ｌ３内の空間を効率良く利用して、レンズ全長の短縮化を図っている。

また開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３内に配置したことにより、開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３の前に配置した場合と比較して、望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の距離を短くすることができて、レンズ全長を短縮している。

正レンズＧ３１は物体側の面を非球面形状とすることで、球面収差を良好に補正している。

実施例１および２では、正レンズＧ３３の物体側の面を非球面形状とすることで、主に球面収差と非点収差を良好に補正している。

実施例３および４では、正レンズＧ３１の像側の面を非球面形状とすることで、主に球面収差と非点収差を良好に補正している。

第４レンズ群Ｌ４は、両凸形状の正レンズＧ４１と像面側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ４２を貼り合わせた接合レンズで構成している。正レンズＧ４１と負レンズＧ４２の接合レンズとすることで、ズーミングおよびフォーカスに伴う移動時の収差変動を抑えている。

図１７に示す実施例５では各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行っている。

広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置する様に移動させることで広角端におけるレンズ全長を小型に維持しつつ、大きな変倍比が得られるようにしている。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第２レンズ群Ｌ２が像面側へ移動し、主たる変倍を行っている。

ズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３は不動である。第４レンズ群Ｌ４の移動に関しては、実施例１〜４と同じである。

実施例５では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４の他に、第１レンズ群Ｌ１を像面側に凸形状の軌跡で移動させることにより、第２レンズ群Ｌ２の変倍効果を高めて１７倍以上の高ズーム比化を実現している。

図２１に示す実施例６では各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行っている。

広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置する様に移動させることで広角端におけるレンズ全長を小型に維持しつつ、大きな変倍比が得られるようにしている。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第２レンズ群Ｌ２が像面側へ移動し、主たる変倍を行っている。

広角端から望遠端へのズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３は物体側に凸状の軌跡を有して移動している。第４レンズ群Ｌ４の移動に関しては実施例１〜４と同じである。

実施例６では、ズーミングの際に４つのレンズ群を全て移動させることにより、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２の変倍効果をさらに高めると共に、第３レンズ群Ｌ３でのズーミング時の像面湾曲変動の補正効果を高めている。

これにより実施例６のズームレンズでは、１６倍以上の高ズーム比化と広画角化とを達成している。

図２５、図２９に示す実施例７、８では各レンズ群の間隔を変化させてズーミングを行っている。

広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｌ１を物体側に位置する様に移動させることで広角端におけるレンズ全長を小型に維持しつつ、大きな変倍比が得られるようにしている。

広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第２レンズ群Ｌ２が像面側へ移動し、主たる変倍を行っている。

広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４はズーミングに際して不動である。

第５レンズ群Ｌ５はズーミングに伴う移動軌跡を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

ここで、凸状の軌跡とは、広角端から望遠端へのズーミングに伴って、第３レンズ群や第５レンズ群が物体側へ移動した後像側に移動するような軌跡（物体側に凸の軌跡）であることが望ましい。

また、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、第５レンズ群Ｌ５を矢印５ｃの如く前方へ移動させて行っている。尚、フォーカスに際して、第４レンズ群Ｌ４を補助的に駆動させて行っても良い。

その場合、フォーカスに伴う収差変動を小さくすることができる。

レンズ断面図に示す第５群Ｌ５の実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂは各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。

実施例７、８ではズーミングの際に、第２レンズ群Ｌ２で主たる変倍を行うとともに第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５を移動させて、各レンズ群で変倍の分担を行うことでズーム比１５倍以上の高ズーム比化を達成している。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３のレンズ構成は、実施例５および６と同じである。

第４レンズ群は、物体側の面が凸形状の正レンズＧ４１で構成している。

第５レンズ群Ｌ５は、両凸形状の正レンズＧ５１と像側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ５２を貼り合わせた接合レンズで構成している。正レンズＧ５１と負レンズＧ５２の接合レンズとすることで、ズーミングおよびフォーカスに伴う移動時の収差変動を抑えている。

なお各実施例において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、開口絞りＳＰの有効径の大きさを制御することで、後述する数値実施例に示したＦナンバーを得ている。

これにより、ズーム中間域から望遠端にかけて軸外での結像性能に影響を及ぼすフレア光成分をカットして、ズーム全域にわたって高画質化を図っている。

尚、開口絞りＳＰの開口有効径は広角端で最大としている。

また各実施例におけるズーミングに伴う歪曲の変動を、固体撮像素子を用いた撮像装置では、撮影画像のデジタル処理を行う際に電子的に歪曲補正を行うようにしても良い。

次に、本発明の実施例１〜８に各々対応する数値実施例１〜８を示す。

各数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の面間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の媒質の屈折率、アッベ数を示す。

バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算した値である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値と定義する。長さの単位は、ｍｍである。

またKを離心率、A4、A6、A8、A10、A12を非球面係数、光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、

で表示される。

但しＲは近軸曲率半径である。また例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０^−Ｚ」を意味する。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。

［数値実施例１］
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.952 1.15 1.84666 23.9
2 21.753 4.20 1.60311 60.6
3 -322.228 0.18
4 19.297 2.65 1.69680 55.5
5 53.195 (可変)
6 51.889 0.70 1.88300 40.8
7 5.592 2.16
8 -24.811 0.60 1.71300 53.9
9 12.701 0.75
10 10.804 1.40 1.92286 18.9
11 39.919 (可変)
12* 9.298 2.50 1.58313 59.4
13 ∞ 1.30
14(絞り) ∞ 2.20
15 47.126 0.60 1.76182 26.5
16 9.220 0.26
17* 11.034 2.25 1.58313 59.4
18 -56.284 (可変)
19 15.643 2.40 1.80400 46.6
20 -12.062 0.55 1.84666 23.9
21 -97.799 (可変)
22 ∞ 2.50 1.51633 64.1
23 ∞ 1.51
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 5.31511e-001 A 4=-1.75571e-004 A 6=-2.15369e-006 A 8=-3.16337e-008
第17面
K =-1.73310e+000 A 4=-1.50969e-005

各種データ
ズーム比 11.77
広角 中間 望遠
焦点距離 4.94 23.49 58.17
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 28.11 6.41 2.60
像高 2.64 2.64 2.64
レンズ全長 59.50 59.50 59.50
BF 8.55 11.93 5.57

d 5 0.70 14.29 18.58
d11 18.59 5.00 0.71
d18 5.81 2.43 8.79
d21 5.39 8.78 2.42

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.81
2 6 -6.29
3 12 16.70
4 19 17.84

［数値実施例２］
面データ
面番号 r d nd νd
1 36.365 1.20 1.84666 23.9
2 21.206 4.90 1.60311 60.6
3 -905.732 0.20
4 19.948 3.25 1.60311 60.6
5 56.239 (可変)
6 59.921 0.70 1.88300 40.8
7 5.627 2.30
8 -18.930 0.60 1.77250 49.6
9 13.123 0.73
10 11.845 1.40 1.92286 18.9
11 88.886 (可変)
12* 9.223 2.60 1.58313 59.4
13 614.034 1.30
14(絞り) ∞ 2.20
15 127.180 0.60 1.76182 26.5
16 10.130 0.32
17* 11.718 2.10 1.58313 59.4
18 -30.178 (可変)
19 14.871 2.30 1.69680 55.5
20 -18.738 0.60 1.84666 23.9
21 -72.687 (可変)
22 ∞ 2.10 1.51633 64.1
23 ∞ 1.45
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-3.29687e-001 A 4=-3.30543e-005 A 6=-5.72043e-007 A 8= 6.00834e-009
第17面
K =-2.09746e+000 A 4=-4.52812e-005 A 6=-4.39745e-007

各種データ
ズーム比 13.74
広角 中間 望遠
焦点距離 5.00 23.59 68.70
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 28.20 6.48 2.23
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 63.36 63.36 63.36
BF 8.27 13.13 5.63

d 5 0.75 14.53 19.37
d11 19.33 5.55 0.70
d18 7.71 2.86 10.36
d21 5.44 10.30 2.80

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.30
2 6 -5.86
3 12 16.45
4 19 19.95

［数値実施例３］
面データ
面番号 r d nd νd
1 39.914 1.15 1.84666 23.9
2 21.357 4.90 1.60311 60.6
3 -798.513 0.18
4 20.011 3.05 1.69680 55.5
5 57.339 (可変)
6 53.625 0.70 1.88300 40.8
7 5.288 2.25
8 -17.244 0.60 1.78800 47.4
9 14.154 0.60
10 11.629 1.40 1.92286 18.9
11 108.219 (可変)
12* 9.466 2.80 1.58313 59.4
13* -54.703 1.20
14(絞り) ∞ 2.10
15 52.536 0.60 1.80518 25.4
16 9.082 0.30
17 14.702 1.60 1.69680 55.5
18 -40.832 (可変)
19 13.434 2.00 1.69680 55.5
20 -15.798 0.55 1.80518 25.4
21 -72.463 (可変)
22 ∞ 1.50 1.51633 64.1
23 ∞ 1.76
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-2.05475e-001 A 4=-5.07587e-005 A 6=-6.87140e-007 A 8= 1.11739e-008
第13面
K =-6.32108e+001 A 4= 6.09935e-005

各種データ
ズーム比 14.60
広角 中間 望遠
焦点距離 4.67 22.19 68.20
Fナンバー 1.85 2.95 3.30
画角 29.86 6.89 2.25
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 61.06 61.06 61.06
BF 7.34 12.09 4.61

d 5 0.70 14.25 19.01
d11 19.02 5.47 0.70
d18 8.02 3.27 10.75
d21 4.59 9.34 1.86

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 30.05
2 6 -5.62
3 12 15.49
4 19 17.95

［数値実施例４］
面データ
面番号 r d nd νd
1 38.075 1.05 1.84666 23.9
2 20.717 4.50 1.60311 60.6
3 -3338.388 0.15
4 20.138 2.75 1.69680 55.5
5 58.612 (可変)
6 41.892 0.65 1.88300 40.8
7 5.139 2.20
8 -17.545 0.60 1.78800 47.4
9 14.246 0.60
10 11.240 1.35 1.92286 18.9
11 81.892 (可変)
12* 9.098 2.80 1.58313 59.4
13* -119.202 1.10
14(絞り) ∞ 1.80
15 51.286 0.60
16 10.954 0.40
17 22.560 1.60 1.77250 49.6
18 -22.895 (可変)
19 11.964 2.00 1.62299 58.2
20 -15.728 0.55 1.84666 23.9
21 -66.473 (可変)
22 ∞ 2.00 1.51633 64.1
23 ∞ 1.27
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 8.19478e-002 A 4=-9.95768e-005 A 6=-9.29329e-007 A 8= 2.23217e-009
第13面
K =-5.58423e+001 A 4= 1.23446e-004

各種データ
ズーム比 14.61
広角 中間 望遠
焦点距離 4.67 22.04 68.20
Fナンバー 1.85 3.00 3.50
画角 29.86 6.94 2.25
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 61.08 61.08 61.08
BF 7.20 12.34 4.44

d 5 0.60 14.34 19.17
d11 19.53 5.79 0.96
d18 9.05 3.91 11.81
d21 4.61 9.75 1.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.98
2 6 -5.67
3 12 15.52
4 19 19.79

［数値実施例５］
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.510 1.15 1.84666 23.9
2 23.512 4.85 1.48749 70.2
3 -135.657 0.15
4 20.748 3.05 1.77250 49.6
5 60.159 (可変)
6 57.389 0.70 1.88300 40.8
7 5.314 2.45
8 -22.650 0.60 1.78800 47.4
9 12.875 0.60
10 10.977 1.40 1.92286 18.9
11 76.541 (可変)
12* 10.578 2.70 1.54293 70.5
13* -49.750 1.40
14(絞り) ∞ 2.13
15 39.463 0.60 2.00330 28.3
16 10.885 0.30
17 19.201 1.60 1.77250 49.6
18 -37.845 (可変)
19 14.690 2.00 1.65160 58.5
20 -10.227 0.55 1.80809 22.8
21 -21.532 (可変)
22 ∞ 2.50 1.51633 64.1
23 ∞ 2.09
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-1.26901e-001 A 4= 1.93010e-005 A 6=-1.43378e-007 A 8= 1.26891e-008
第13面
K =-3.77645e+000 A 4= 1.74602e-004

各種データ
ズーム比 17.05
広角 中間 望遠
焦点距離 4.00 15.08 68.21
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 33.83 10.08 2.25
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 63.39 61.33 64.37
BF 8.39 12.89 5.58

d 5 0.70 13.26 21.44
d11 20.46 5.84 0.70
d18 7.61 3.11 10.42
d21 4.65 9.15 1.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.84
2 6 -5.86
3 12 17.65
4 19 15.37

［数値実施例６］
面データ
面番号 r d nd νd
1 33.284 1.10 1.84666 23.9
2 21.289 4.60 1.48749 70.2
3 -2362.697 0.15
4 21.472 2.60 1.62299 58.2
5 80.353 (可変)
6 80.089 0.70 1.83481 42.7
7 5.841 2.90
8 -35.147 0.60 1.69680 55.5
9 10.825 0.60
10 9.712 1.40 1.94595 18.0
11 23.307 (可変)
12* 8.079 2.30 1.48749 70.2
13* -45.307 1.30
14(絞り) ∞ 2.20
15 -73.979 0.60 1.80518 25.4
16 10.851 0.20
17 18.493 1.60 1.77250 49.6
18 -17.273 (可変)
19 13.406 1.75 1.69680 55.5
20 -31.321 0.55 1.84666 23.9
21 -177.880 (可変)
22 ∞ 2.00 1.51633 64.1
23 ∞ 1.70
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 1.38117e-002 A 4=-1.66276e-004 A 6= 9.47481e-007 A 8=-9.38919e-008
第13面
K =-6.38981e+000 A 4= 1.94512e-004

各種データ
ズーム比 16.21
広角 中間 望遠
焦点距離 3.70 16.57 60.00
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 35.09 9.19 2.56
像高 2.60 2.68 2.68
レンズ全長 56.82 57.99 62.22
BF 7.67 12.19 5.01

d 5 0.65 13.31 21.57
d11 20.33 4.67 0.71
d18 3.03 2.68 9.79
d21 4.65 9.18 1.99

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 33.55
2 6 -6.08
3 12 14.53
4 19 19.27

［数値実施例７］
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.284 1.10 1.84666 23.9
2 20.765 4.60 1.48749 70.2
3 -832.849 0.18
4 20.562 3.15 1.69680 55.5
5 70.585 (可変)
6 53.905 0.70 1.88300 40.8
7 5.215 2.40
8 -16.257 0.60 1.71300 53.9
9 14.812 0.60
10 11.511 1.40 1.94595 18.0
11 53.886 (可変)
12* 11.003 2.90 1.48749 70.2
13* -23.455 1.30
14(絞り) ∞ 2.20
15 479.434 0.60 1.80518 25.4
16 14.443 0.30
17 39.539 1.60 1.69680 55.5
18 -18.726 (可変)
19 18.925 1.20 1.48749 70.2
20 24.426 (可変)
21 14.604 2.00 1.69680 55.5
22 -12.287 0.55 1.84666 23.9
23 -36.037 (可変)
24 ∞ 3.00 1.51633 64.1
25 ∞ 0.78
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-1.06924e+000 A 4= 1.83141e-005 A 6= 9.64183e-007 A 8=-1.79063e-008
第13面
K =-1.28413e+000 A 4= 1.34906e-004

各種データ
ズーム比 15.62
広角 中間 望遠
焦点距離 4.10 15.76 64.00
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 33.19 9.65 2.40
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 62.36 61.64 64.30
BF 6.02 11.56 4.60

d 5 0.70 12.89 20.08
d11 19.80 4.83 0.71
d18 0.89 2.96 2.55
d20 7.57 2.03 8.98
d23 3.26 8.80 1.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.23
2 6 -5.59
3 12 16.12
4 19 160.87
5 21 17.21

［数値実施例８］
面データ
面番号 r d nd νd
1 34.506 1.10 1.84666 23.9
2 20.951 4.50 1.48749 70.2
3 -564.191 0.18
4 20.521 3.05 1.69680 55.5
5 69.656 (可変)
6 55.663 0.70 1.88300 40.8
7 5.235 2.40
8 -15.762 0.60 1.71300 53.9
9 14.766 0.60
10 11.570 1.40 1.94595 18.0
11 55.212 (可変)
12* 10.149 2.90 1.48749 70.2
13* -23.214 1.30
14(絞り) ∞ 2.20
15 512.617 0.60 1.80518 25.4
16 13.042 0.30
17 38.054 1.60 1.69680 55.5
18 -19.816 (可変)
19 20.525 1.20 1.48749 70.2
20 37.884 (可変)
21 14.513 2.10 1.69680 55.5
22 -14.530 0.55 1.84666 23.9
23 -42.350 (可変)
24 ∞ 2.50 1.51633 64.1
25 ∞ 1.22
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-2.94904e-001 A 4=-6.73498e-005 A 6= 5.89193e-007 A 8=-1.03967e-008
第13面
K =-2.99197e+000 A 4= 1.15822e-004

各種データ
ズーム比 15.61
広角 中間 望遠
焦点距離 4.10 15.42 64.00
Fナンバー 1.85 2.70 3.00
画角 33.18 9.86 2.40
像高 2.68 2.68 2.68
レンズ全長 62.35 62.34 65.33
BF 5.50 11.42 4.81

d 5 0.70 12.68 19.87
d11 20.12 5.03 0.70
d18 1.00 4.10 4.22
d20 7.75 1.83 8.44
d23 2.63 8.56 1.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.03
2 6 -5.53
3 12 16.40
4 19 89.85
5 21 17.58

以上により各実施例では、高変倍、コンパクトで球面収差、コマ収差、像面湾曲、軸上色収差、倍率色収差が良好に補正された高画素のデジタルカメラ、ビデオカメラ等に対応可能な高性能なズームレンズを達成している。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図３３を用いて説明する。

図３３において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜８で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。

２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。

２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラ（光学機器）の実施例を図３４を用いて説明する。

図３４において、１０はビデオカメラ本体、１１は実施例１〜８で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。

１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。１３は固体撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録する記録手段である。

１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダである。

上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

本発明の数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例１の広角端の収差図 本発明の数値実施例１の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図 本発明の数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例２の広角端の収差図 本発明の数値実施例２の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図 本発明の数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例３の広角端の収差図 本発明の数値実施例３の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図 本発明の数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例４の広角端の収差図 本発明の数値実施例４の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例４の望遠端の収差図 本発明の数値実施例５の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例５の広角端の収差図 本発明の数値実施例５の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例５の望遠端の収差図 本発明の数値実施例６の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例６の広角端の収差図 本発明の数値実施例６の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例６の望遠端の収差図 本発明の数値実施例７の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例７の広角端の収差図 本発明の数値実施例７の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例７の望遠端の収差図 本発明の数値実施例８の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例８の広角端の収差図 本発明の数値実施例８の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例８の望遠端の収差図 本発明のズームレンズをデジタルカメラに適用したときの要部概略図 本発明のズームレンズをビデオカメラに適用したときの要部概略図

符号の説明

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ３ａ 第３ａレンズ群
Ｌ３ｂ 第３ｂレンズ群
Ｌｒ 後群
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面
ＳＰ 絞り
ＩＰ 結像面
Ｇ ＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ω 半画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー

Claims (16)

1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む全体として正の屈折力を有する後群から成り、
   広角端から望遠端へのズーミングを行う際、該第２レンズ群が像面側へ移動すると共に、各レンズ群の間隔を変化させており、
   該第３レンズ群を光軸と垂直な成分を持つ方向に移動させて像位置を変位させるズームレンズであって、
   該第３レンズ群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａ、開口絞り、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂから成り、
   該第３ａレンズ群Ｌ３ａは１つの正の屈折力のレンズ成分から成り、
   該第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは負レンズを有し、
   該第３ａレンズ群Ｌ３ａ、該第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの焦点距離をそれぞれｆ３ａ、ｆ３ｂとするとき、
   −０．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．１
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記後群の広角端における焦点距離をｆｒ、レンズ全系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、
   ３．２＜ｆｒ／ｆｗ＜６．４
   なる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。
3. 前記第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの１つの負レンズＧ３ｂｎの材料のアッベ数をνｄ３ｂｎとするとき、
   ２０＜νｄ３ｂｎ＜３３
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第３ａレンズ群Ｌ３ａは1枚の正レンズＧ３ａｐから構成され、該正レンズＧ３ａｐの材料のアッベ数をνｄ３ａｐとするとき、
   ５５＜νｄ３ａｐ
   なる条件を満足す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。
5. 前記第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは正レンズＧ３ｂｐを有し、該正レンズＧ３ｂｐの焦点距離をｆ３ｂｐとするとき、
   ０．７＜ｆ３ａ／ｆ３ｂｐ＜１．３
   なる条件を満足す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。
6. 前記第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの広角端と望遠端における結像倍率をそれぞれβ３ｂｗ、β３ｂｔとするとき、
   ０．８＜β３ｂｔ／β３ｂｗ＜１．２
   なる条件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。
7. 前記第３ａレンズ群Ｌ３ａと前記第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間隔をｄａｂ、前記第３レンズ群に配置された前記開口絞りの広角端における開口の最大の有効直径をＤｓｐとするとき、
   ０．１＜ｄａｂ／Ｄｓｐ＜１．６
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、レンズ全系の広角端と望遠端における焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとするとき、
   １．２＜ｆ１／（ｆｗ・ｆｔ）^１／２＜３．０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第２レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔとするとき、
   ０．６＜（β２ｔ／β２ｗ）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．６
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 前記第３ａレンズ群Ｌ３ａは、１枚の正レンズＧ３ａｐから構成され、該正レンズＧ３ａｐは、少なくとも１面が非球面形状であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、像面側の面が凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズから構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記後群を構成する１つのレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側に凸状の軌跡となるように移動することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 前記後群は、正の屈折力の第４レンズ群から成り、該第４レンズ群は広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項のズームレンズ。
14. 前記後群は、物体側から像側へ順に正の屈折力の第４レンズ群と正の屈折力の第５レンズ群から構成され、該第５レンズ群は広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項のズームレンズ。
15. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
16. 請求項１から１５のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。