JP2012185345A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有する小型のズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成され、第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数νｄ１ｐ、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、第１レンズ群の像側のレンズ面と第２レンズ群の物体側のレンズ面の望遠端における間隔ｄ１２ｔ、広角端及び望遠端における全系の焦点距離ｆｗ、ｆｔを各々適切に設定すること。
【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、特にデジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩写真用カメラなどに好適なズームレンズに関するものである。

最近、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等の撮像装置に用いられる撮像光学系には、広画角、高ズーム比で、かつ全体が小型であるズームレンズであることが求められている。撮像装置を小型化する手段として、非撮影時にズームレンズを構成する各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔まで縮小し、全体としての厚み（光軸方向の長さ）を薄くする、所謂、沈胴式鏡筒が知られている。光学系全体の小型化及び広画角化が容易なズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ネガティブリード型（負群先行型）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、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より成り、各レンズ群を移動させてズーミングを行う３群ズームレンズが知られている。この３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を負レンズと正レンズより構成し、第２レンズ群を正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成し、第３レンズ群を正レンズより構成したズームレンズが知られている（特許文献１）。

特許文献１では、３倍程度のズーム比を有し、広角端の撮影半画角が３５度程度であり、第１レンズ群中の正レンズに高屈折率で高分散な材料を用いた３群ズームレンズを開示している。この他、ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群で構成され、各レンズ群を移動させてズーミングを行う、２群ズームレンズが知られている（特許文献２）。

特許文献２では、３倍程度のズーム比を有し、広角端の撮影半画角が３２度程度であり、第１レンズ群中の正レンズに高屈折率で高分散な材料を用いた２群ズームレンズを開示している。

特開２００７−１７９０１５号公報 特開２００９−０８６４１６号公報

ズームレンズの小型化を図る方法として、前述した沈胴式鏡筒を用いることは大変有効である。しかしながら例えば各レンズ群のズーミング及びフォーカシングにおける移動量が大きいと、レンズ全長が長くなる。この結果、沈胴式鏡筒を用いても沈胴に際しての長さである沈胴長が長くなり、撮像装置を小型にするのが難しくなる。

ネガティブリード型のズームレンズにおいて、沈胴厚を縮小するためには、前玉有効径の増大を抑制しつつ、各レンズ群のレンズ群厚をできるだけ薄く構成することが重要となる。また、倍率色収差、像面彎曲をズーム全域で補正しつつ光学系全系を小型化するためには、第１レンズ群の屈折力配置と各レンズ群内のレンズ構成を適切に設定することが重要となる。

特許文献１に開示されているズームレンズは、第１レンズ群を１つの負レンズと、１つの正レンズより構成している。そして第１レンズ群内の正レンズを高屈折率材料より構成することにより、第１レンズ群の薄型化を実現している。しかし、第２レンズ群の物体側に物理的絞りを配置しているため、沈胴時における光軸方向の厚みが増加する傾向がある。

さらに、望遠端において、第１レンズ群の像側主点位置と、第２レンズ群の物体側主点位置を極限まで詰めることが難しい。このため第２レンズ群の屈折力を弱めることによる各レンズ群厚の薄型化が難しい。また、第１レンズ群の屈折力が小さいため、開口絞りを第２レンズの物体側に配置しようとすると、前玉有効径が増大してくる。

一方、特許文献２に開示されているズームレンズは、第１レンズ群を１つの負レンズ、空気間隔、１つの正レンズで構成している。そして第１レンズ群内の正レンズを高屈折率材料より構成することにより、第１レンズ群の薄型化を実現している。さらに、第２レンズ群に物理的絞りを配さない構成とすることで、沈胴時における光軸方向の厚みの薄型化を実現している。しかし、望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きいため、光学系全系が大型化する傾向があった。

一般に、ネガティブリード型の２群又は３群ズームレンズにおいて、沈胴時に全系を薄くしつつ高い光学性能を得るには負の屈折力の第１レンズ群のレンズ構成を適切に構成することが重要になってくる。第１レンズ群のレンズ構成が不適切であると、全体の小型化を図りつつ、高ズーム比で全ズーム範囲において、高い光学性能を得るのが困難になる。

本発明は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有する小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成され、前記第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数をνｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の像側のレンズ面と前記第２レンズ群の物体側のレンズ面の望遠端における間隔をｄ１２ｔ、広角端及び望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとするとき、
５．０＜νｄ１ｐ＜１６．９
０．１＜（ｄ１２ｔ／ｆｔ）＊１００＜５．０
１．９＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４
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、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有する小型のズームレンズが得られる。

実施例１の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例２の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例３の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例４の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例５の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例６の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有している。そして、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化する。第２レンズ群の像側に正の屈折力の第３レンズ群を有する場合もある。このとき第３レンズ群はズーミングに際して移動する。

図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）における断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。図３は、本発明の実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図５は、本発明の実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図７は、本発明の実施例４のズームレンズの広角端における断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図９は、本発明の実施例５のズームレンズの広角端における断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１１は、本発明の実施例６のズームレンズの広角端における断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図１３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、銀塩フィルムカメラなど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、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。また、レンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＳＰは開口絞り（Ｆナンバー決定絞り）である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックである。

ＩＰは像面である。ＩＰは、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。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、サジタル像面である。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。

なお、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群（第２レンズ群Ｌ２）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。

実施例１乃至５のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡の一部を描いて略往復移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。第２レンズ群Ｌ２が物体側に単調に移動して主たる変倍を行っている。第３レンズ群Ｌ３は物体側又は像側に移動している。このとき広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。

第３レンズ群を物体側に移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。実施例１乃至３においてＦナンバー決定部材（開口絞り）ＳＰは第２レンズ群Ｌ２の像側に位置し、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。実施例６は物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２で構成している。そして、ズーミング（変倍）に際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が変化するように双方が移動している。

具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ単調に移動している。第１レンズ群Ｌ１を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負レンズＧ１ｎ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズＧ１ｐより構成されている。

第１レンズ群内Ｌ１の正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数をνｄ１ｐとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第１レンズ群Ｌ１の像側のレンズ面と第２レンズ群Ｌ２の物体側のレンズ面の望遠端における間隔をｄ１２ｔとする。広角端及び望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとする。

このとき、
５．０＜νｄ１ｐ＜１６．９ ・・・（１）
０．１＜（ｄ１２ｔ／ｆｔ）＊１００＜５．０ ・・・（２）
１．９＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４ ・・・（３）
なる条件式を満足している。

各実施例はいずれも、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有する。そしてズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が変化するように双方が移動している。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ単調に移動している。

光学系の沈胴厚を薄くするためには、各レンズ群のレンズ群厚を薄くすることが必要となる。とくに負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレンズにおいては、有効径が大きくなる第１レンズ群の小型化及び薄型化が重要になってくる。各実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１を空気間隔を境に、２つのレンズより構成することで、色収差と像面彎曲を補正しつつ第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚さのを薄くしている。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数を規定する条件式である。条件式（１）を満足する材料として、例えば、ＴｉＯ₂（νｄ＝９．５３）、株式会社オハラ製、商品名Ｌ−ＢＢＨ１（νｄ＝１６．８）がある。第１レンズ群Ｌ１に用いる正レンズＧ１ｐを条件式（１）を満足する高分散の材料で構成することで、第１レンズ群内での色消しを維持したまま、ペアとなる負レンズＧ１ｎをより高分散の材料より構成している。

一般に、光学ガラスに代表される光学材料は高分散の材料ほど屈折率が高い傾向にあるため、負レンズに高屈折率の材料を用いることができる。ゆえに、第１レンズ群Ｌ１に高屈折率材料を配置することにより、第１レンズ群Ｌ１の薄型化を図っている。条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の望遠端における間隔を規定した条件式である。また、条件式（３）は、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を規定した条件式である。

望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を詰めることで、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２の物体側への移動量を十分長く確保することができる。この結果、高ズーム比化を図りつつ、望遠端における光学全長の増大を抑制している。

ここで、第２レンズ群Ｌ２の物体側に物理的なＦナンバー絞り機構を配していると、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を詰めることが構成的に困難となる。一方、第２レンズ群Ｌ２の像側にＦナンバー絞りを配した場合、入射瞳位置が像側に遠ざかる構成となり、前玉有効径が増大してくる傾向となる。そこで、第２レンズ群Ｌ２の像側にＦナンバー絞りを配しつつ前玉有効径の増大を抑制するためには第１レンズ群の屈折力を適切に配置することが重要となる。

ここで、第１レンズ群Ｌ１の屈折力を増大させて前玉有効径を縮小する場合には、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐに高分散な材料を用いることが好ましい。この構成とすることで、第１レンズ群内での色消しのための各単一レンズの屈折力配分を緩めることができる。

この結果、屈折力が大きくなることに起因する第１レンズ群のレンズ厚が厚くなることを抑制することができる。すなわち、条件式（２）を満足するレンズ構成をとり、更に第１レンズ群Ｌ１を条件式（３）を満足する屈折力とすることで、全系の小型化及び、薄型化が容易になる。さらに条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群Ｌ１の薄型化が容易になる。

条件式（１）の上限を超えると、正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数が大きくなりすぎ、ペアとなる負レンズＧ１ｎに高屈折率高分散材料を用いた場合、色収差が補正不足となるので良くない。一方、下限を超えると、正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数が小さくなりすぎ、色収差が補正過剰となるので良くない。条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の望遠端における間隔が大きくなりすぎ、光学系が増大してしまう。一方、下限を超えると、間隔が小さくなりすぎ、構造的に第１、第２レンズ群が干渉してくるので良くない。

条件式（３）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が大きく（長く）なりすぎ、前玉有効径が増大してしまう。一方、下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が小さく（短く）なりすぎ、像面彎曲をズーム全域で補正するのが困難となるのでよくない。各実施例において、より好ましくは、条件式（１）〜（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

８．０＜νｄ１ｐ＜１６．８５ ・・・（１ａ）
０．３ ＜ （ｄ１２ｔ／ｆｔ）＊１００ ＜ ４．０ ・・・（２ａ）
２．００ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｗ ＜ ２．３５ ・・・（３ａ）
各実施例において、更に好ましくは、条件式（１ａ）〜（３ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１０．０＜νｄ１ｐ≦１６．８ ・・・（１ｂ）
０．５ ＜ （ｄ１２ｔ／ｆｔ）＊１００ ＜ ３．０ ・・・（２ｂ）
２．０５ ＜ ｜ｆ１｜／ｆｗ ＜ ２．３０ ・・・（３ｂ）
以上、ネガティブリード型のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成を最適化している。これにより、沈胴時に全系が薄く、色収差、像面彎曲等の諸収差をズーム全域で良好に補正した、高い光学特性を有するズームレンズを得ている。

尚、各実施例のズームレンズにおいて、更に好ましくは次の条件式のうちの１つ以上を満足するのが良い。これによれば各条件式に相当する効果が得られる。第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｄ１ｎとする。第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ１ｎａ、Ｒ１ｎｂとする。第１レンズ群Ｌ１内の正レンズＧ１ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｐａとする。

第１レンズ群Ｌ１内の正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆ１ｐとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端に至るズーミングに際しての移動量をＭ２とする。但し移動量Ｍ２の符号は正とする。第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎの材料のｄ線における屈折率をｎｄ１ｎとする。第２レンズ群Ｌ２の像側に正の屈折力の第３レンズ群を有するとき、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。 このとき、以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。

-0.100＜［（R1nb＋R1na）／（R1nb−R1na）］／（νｄ1n−νｄ1p）＜-0.046
…（４）
３．０＜（Ｒ１ｐａ＋Ｒ１ｎｂ）／（Ｒ１ｐａ−Ｒ１ｎｂ）＜６．０・・・（５）
１．２＜ｆ１ｐ／ｆ１＜２．０ ・・・（６）
１．２＜ｆ２／ｆｗ＜２．３ ・・・（７）
０．９＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．６ ・・・（８）
１．０＜Ｍ２／ｆｗ＜４．６ ・・・（９）
１．８６＜ｎｄ１ｎ＜２．５０ ・・・（１０）
２０．０＜νｄ１ｎ＜４０．０ ・・・（１１）
４．１＜ｆ３／ｆｗ＜６．５ ・・・（１２）
次に各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎのレンズ形状と、第１レンズ群内の色消しのバランスを規定した条件式である。

前述のように、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数を条件式（１）の範囲とすることで、第１レンズ群Ｌ１内の色消しを保ちつつ、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１ｎの材料を高分散とすることができる。このとき、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１ｎに高屈折率の材料を用いることができ、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚に大きな影響を及ぼす有効径の大きい負レンズＧ１ｎを薄くすることができる。このとき、条件式（４）を満足するレンズ構成とすることで、第１レンズ群Ｌ１の薄型化を図りつつ、第１レンズ群内の色収差の補正を容易にしている。

条件式（４）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１内の各単レンズの材料のアッベ数の差が小さくなりすぎ、第１レンズ群Ｌ１内の色収差が補正不足となる。さらに第１レンズ群Ｌ１内の各レンズの屈折力が大きくなりすぎ第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚が増大してしまう。

一方、下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎに高屈折率の材料を選択することが困難となり、負レンズＧ１ｎが強い両凹形状のレンズとなってしまう。この場合、メカ的な抑え鏡筒構造まで考慮すると、第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚が増大してしまうので良くない。条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１に形成される空気レンズの形状を規定した条件式である。第１レンズ群Ｌ１に形成される空気レンズの形状を、条件式（５）を満足する形状とすることで、色収差、像面彎曲をズーム全域で良好に補正している。

条件式（５）の上限を超えると、空気レンズのメニスカス形状が強まりすぎ、望遠側において球面収差、軸上色収差の発生が多くなってくる。一方、下限を超えると、メニスカス形状が弱まりすぎ、広角側において像面彎曲、非点収差等の発生が多くなるので良くない。

条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐの焦点距離を規定する条件式である。第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐを、条件式（６）を満足する焦点距離（屈折力の逆数）より構成することで、色収差と像面彎曲を第１レンズ群Ｌ１内でバランスよく補正している。条件式（６）の上限を超えると、正レンズＧ１ｐの焦点距離が大きく（長く）なりすぎ、色収差と像面彎曲が補正不足となる。一方、下限を超えると、正レンズＧ１ｐの焦点距離が小さく（短く）なりすぎ、色収差と像面彎曲が補正過剰となるので良くない。

条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を規定した条件式である。第２レンズ群Ｌ２を条件式（７）を満足する焦点距離とすることで、ズーム全域において球面収差、コマ収差を良好に補正しつつレンズ全系の小型化を達成している。条件式（７）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が大きく（長く）なりすぎ、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２のズームストロークが増大し、レンズ全系が大型化してしまう。一方、下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が小さく（短く）なりすぎ、球面収差、コマ収差をズーム全域で良好に補正するのが困難となる。

条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定する条件式である。ズームレンズを構成する第１、第２レンズ群Ｌ１、Ｌ２の焦点距離を条件式（８）を満足するパワー配置とすることで、光学系全系の小型化を達成し、ズーム全域で良好な光学特性を得ている。条件式（８）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２に対して大きく（長く）なりすぎ、前玉有効径が増大しレンズ全系が大型化してくる。若しくは球面収差、コマ収差をズーム全域で良好に補正するのが困難となる。

一方、下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２に対して小さく（短く）なりすぎ、像面彎曲をズーム全域で補正するのが困難となる。若しくはズーミングのための第２レンズ群Ｌ２のズームストロークが増大し大型化するので良くない。条件式（９）は、第２レンズ群Ｌ２のズーミングに伴う移動距離（移動量、符号は正）を規定した条件式である。

条件式（９）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が長くなりすぎ、第２レンズ群Ｌ２を保持するレンズ鏡筒の光軸方向の厚みが増大してしまう。とくに、沈胴式鏡筒の場合は沈胴長が増大し、光軸方向に薄型化して撮像装置を構成することが困難となってくる。

一方、下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が短くなりすぎ、所望のズーム比を得るために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めなくてはならなくなる。この場合は、少ないレンズ枚数で収差補正することが難しくなり全系の小型化と高性能化が困難となる。

条件式（１０）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１ｎの材料のアッべ数を規定する条件式である。第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐの材料を条件式（１）を満足する範囲としたとき、負レンズＧ１ｎの材料のアッべ数を条件式（１０）を満足する範囲とすることで、色収差をズーム全域で良好に補正している。条件式（１０）の上限を超えると、負レンズＧ１ｎのアッベ数が大きくなりすぎ、第１群内の色収差が補正過剰となりズーム全域での色収差の補正が困難となる。一方、下限を超えると、負レンズＧ１ｎのアッベが小さくなりすぎ、第１群内の色収差が補正不足となるので良くない。

条件式（１１）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１ｎの材料のｄ線における屈折率を規定する条件式である。負レンズＧ１ｎの材料のｄ線における屈折率を条件式（１１）を満足する範囲とすることで、広角端における像面彎曲、非点収差の補正と光学系全系の小型化を達成している。条件式（１１）の上限を超えると、負レンズＧ１ｎの屈折率が大きくなりすぎ、ペッツバール和が正に傾き、ズーム全域での像面彎曲の補正が困難となる。一方、下限を超えると、負レンズＧ１ｎの屈折率が小さくなりすぎ、広角端での像面彎曲、非点収差の補正が困難となるとともに、光学系が大型化してしまうので良くない。

また、実施例１〜５では、第２レンズ群Ｌ２の像側に正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を配している。第２レンズ群Ｌ２の像側に正の屈折力の第３レンズ群L３を配することで、テレセントリック性を確保するためのフィールドレンズとしての役割を果たしている。条件式（１２）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を規定する条件式である。条件式（１２）の上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が大きく（長く）なりすぎ、軸外光束を屈曲させる作用が弱まりテレセントリック性を確保する効果が小さくなりすぎる。

一方、下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が小さく（短く）なりすぎ、第３レンズ群Ｌ３より倍率色収差、像面彎曲が多く発生し、また、バックフォーカスが短くなりすぎるので良くない。各実施例において、より好ましくは条件式（４）〜（１２）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。

-0.095＜［（R1nb＋R1na）／（R1nb−R1na）］／（νｄ1n−νｄ1p）＜-0.048
…（４ａ）
３．１＜（Ｒ１ｐａ＋Ｒ１ｎｂ）／（Ｒ１ｐａ−Ｒ１ｎｂ）＜５．７・・・（５ａ）
１．２５＜ｆ１ｐ／ｆ２＜１．９０ ・・・（６ａ）
１．３＜ｆ２／ｆｗ＜２．２ ・・・（７ａ）
１．０＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．５ ・・・（８ａ）
１．１＜Ｍ２／ｆｗ＜４．５ ・・・（９ａ）
１．８９＜ｎｄ１ｎ＜２．４０ ・・・（１０ａ）
２４.０＜νｄ１ｎ＜３９．０ ・・・（１１ａ）
４．２＜ｆ３／ｆｗ＜６．４ ・・・（１２ａ）
各実施例において、更に好ましくは条件式（４ａ）〜（（１２ａ）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。

-0.09＜［（R1nb＋R1na）／（R1nb−R1na）］／（νｄ1n−νｄ1p）＜-0.05
・・・（４ｂ）
３．３＜（Ｒ１ｐａ＋Ｒ１ｎｂ）／（Ｒ１ｐａ−Ｒ１ｎｂ）＜５．４・・・（５ｂ）
１．３＜｜ｆ１ｐ｜／ｆ２＜１．８ ・・・（６ｂ）
１．４＜ｆ２／ｆｗ＜２．１ ・・・（７ｂ）
１．０５＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．４５ ・・・（８ｂ）
１．２＜Ｍ２／ｆｗ＜４．４ ・・・（９ｂ）
１．９０＜ｎｄ１ｎ＜２．３ ・・・（１０ｂ）
２７.０＜νｄ１ｎ＜３８．０ ・・・（１１ｂ）
４．３＜ｆ３／ｆｗ＜６．３ ・・・（１２ｂ）
また各実施例について、いずれかのレンズ群、または一部分のレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように可動とすることにより、手ぶれにより生じる像の移動を補償する、防振レンズ群として用いてもよい。各実施例においては、第２レンズ群Ｌ２を防振レンズ群として用いるのが好ましい。

また各実施例について、撮像素子として電子撮像素子（固体撮像素子）を用いる場合、歪曲収差に関して電子的に補正してもよい。

以上のように、各実施例によれば、前玉有効径の増大を抑制しつつ光学系全系の小型化、及び沈胴厚の薄型化が容易なズームレンズが得られる。更に色収差、像面彎曲などの諸収差が良好に補正された、ズーム全域にわたり良好な光学特性を有するズームレンズが得られる。以下、各実施例のレンズ構成について説明する。

［実施例１］
図１の実施例１では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は変倍用のレンズ群であり、それぞれ物体側、像側に移動している。無限遠物体から有限距離物体への合焦（フォーカス）には、第３レンズ群Ｌ３を光軸上で物体側へ移動させる、リアフォーカス方式を採用している。軽量な第３レンズ群Ｌ３をフォーカスレンズ群とすることで、迅速な合焦を容易にしている。

以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側の順とする。第１レンズ群Ｌ１は、両レンズ面が非球面形状で両凹形状の負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。このレンズ構成により、色収差、像面彎曲を良好に補正するとともに、必要最低限のレンズ枚数で第１レンズ群Ｌ１を構成することにより、前玉有効径の小型化と第１レンズ群Ｌ１のレンズ厚の薄型化を図っている。さらに第１レンズ群Ｌ１の負レンズＧ１ｎに高屈折率、高散材料、正レンズＧ１ｐは高屈折率高分散材料を用いることにより、色収差を補正しつつ各レンズの厚みを薄型化している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１、両凸形状の正レンズＧ２２と両凹形状の負レンズＧ２３を接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズＧ２４の４つのレンズで構成している。この構成により、色収差や軸外収差の発生を少なくし、ズーム全域において球面収差、コマ収差等を良好に補正している。また、第２レンズ群Ｌ２の像側にＦナンバー絞り（開口絞り）ＳＰを配置している。開口絞りＳＰをこの位置に配置することにより望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が短くしている。

このレンズ構成により、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２の物体側への移動量を十分確保することができ、高ズーム比化としながら望遠端における光学系の増大を防いでいる。ここで、各ズーム位置においてＦナンバー絞りＳＰの開口寸法を変えて各ズーム位置の最小Ｆナンバーを決定している。このレンズ構成により、広角端と望遠端においてＦナンバーを個別に設定することができるため、広角端と望遠端のＦナンバーの変化を低減するとともに第２レンズ群Ｌ２の有効径の増大を防いでいる。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側のレンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ３１で構成している。このレンズ構成により、変倍を分担するとともにテレセントリック性を確保し、第３レンズ群Ｌ３を薄型化している。

［実施例２］
図３の実施例２では、ズームタイプ、合焦方式は図１の実施例１と同じである。実施例２は実施例１と比較して、各レンズ群内でのレンズ形状を変更した点が異なる。以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側の順とする。第１レンズ群Ｌ１は、像側のレンズ面が非球面形状で両凹形状の負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側のレンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ２１、両凸形状の正レンズＧ２２と両凹形状の負レンズＧ２３を接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２４の４つのレンズで構成している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側のレンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ３１で構成している。

［実施例３］
図５の実施例３では、ズームタイプ、合焦方式は図１の実施例１と同じである。実施例３は実施例１と比較して、各レンズ群内でのレンズ形状を変更した点が異なる。第１レンズ群Ｌ１は、両レンズ面が非球面形状で両凹形状の負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１、両凸形状の正レンズＧ２２と両凹形状の負レンズＧ２３を接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズＧ２４の４つのレンズで構成している。

また、第２レンズ群Ｌ２の像側にＦナンバー絞りＳＰを配置している。第３レンズ群Ｌ３は、物体側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３１で構成している。

［実施例４］
図７の実施例４では、ズームタイプ、合焦方式は図１の実施例１と同じである。実施例４は実施例１と比較して、ズーム比、各レンズ群内でのレンズ形状、第２レンズ群のレンズ構成、第３レンズ群のズーミングに際しての移動軌跡等が異なる。図７の実施例４では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は変倍レンズ群であり、共に物体側に移動している。

以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側の順とする。第１レンズ群Ｌ１は、像側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。

第２レンズ群Ｌ２は、物体側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２２を接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズＧ２３の３つのレンズで構成している。この構成により、色収差や軸外収差の発生を少なくし、ズーム全域において球面収差、コマ収差等を良好に補正している。

また、第２レンズ群Ｌ２にＦナンバー絞り（開口絞り）ＳＰを配置しない構成としている。この構成により、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が詰められ、変倍のための第２レンズ群Ｌ２の物体側への移動量を十分長く確保することができ、高ズーム比化としながら望遠端における光学系全体の増大を防いでいる。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１で構成している。

［実施例５］
図９の実施例５では、ズームタイプ、合焦方式は図１の実施例１と同じである。実施例５は実施例１と比較して、ズーム比、各レンズ群内でのレンズ形状、第２レンズ群のレンズ構成等が異なる。以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側の順とする。

第１レンズ群Ｌ１は、像側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側のレンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ２１と両凹形状の負レンズＧ２２を接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズＧ２３の３つのレンズで構成している。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１で構成している。

［実施例６］
図１１の実施例６は物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２よりなる２群ズームレンズである。図１１の実施例６では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は物体側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２は変倍用のレンズ群であり、物体側に単調に移動している。無限遠物体から有限距離物体への合焦（フォーカス）には、第１レンズ群Ｌ１を光軸上で移動させる、前玉フォーカス方式を採用している。

以下、各レンズ群のレンズ構成は、物体側から像側の順とする。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１ｎ、物体側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１ｐの２つのレンズで構成している。

第２レンズ群Ｌ２は、両レンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ２１、像側のレンズ面が非球面形状で物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２２、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２３の３つのレンズで構成している。第２レンズ群Ｌ２を正、負、正レンズのトリプレットタイプとすることで、変倍用の第２レンズ群Ｌ２で発生する色収差や非対称収差の発生を少なくし、ズーム全域において球面収差、コマ収差等を良好に補正している。

以下、各実施例において、ズームレンズを構成するレンズが複合非球面レンズの場合、主たる屈折力を担うレンズ母材と、母材に接合され非球面を形成する非球面成分（例えば樹脂）を、あわせて１枚のレンズと数えることとしている。これにより主たる屈折力を有する２つのレンズ母材を接合した接合レンズとは区別している。複合非球面レンズの全系の焦点距離をｆｃｏｍとする。複合非球面レンズにおいて非球面形状を構成する非球面成分単独の焦点距離をｆｒｅｐとする。このとき、複合非球面レンズは以下の条件式を満たしている。

｜ｆｃｏｍ／ｆｒｅｐ｜＜０．３
また、複合非球面レンズの全系の物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの中心肉厚をｄｃｅｍとする。複合非球面レンズにおいて非球面成分の物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの中心肉厚をｄｒｅｐとする。このとき、複合非球面レンズは以下の条件式を満たしている。

ｄｒｅｐ／ｄｃｏｍ＜０．５
そして像側のレンズ面と、物体側のレンズ面は空気に接している。またレンズ面が非球面形状の場合、各レンズ面の曲率半径とは、近軸曲率半径を指すものとする。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。以下、実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。

非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数とするとき、
ｘ ＝ （ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）＊（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ４＊ｈ^４＋Ａ６＊ｈ^６＋Ａ８＊ｈ^８＋Ａ１０＊ｈ^１０
なる式で表している。なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を（表１）に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -481.789 1.05 1.91082 35.3 13.08
2* 5.550 1.82 10.05
3 9.397 1.52 2.10225 16.8 10.30
4 16.651 (可変) 9.91
5* 5.797 1.56 1.84954 40.1 4.84
6 117.422 0.20 4.61
7 7.626 1.10 1.69680 55.5 4.43
8 -27.267 0.40 1.80518 25.4 4.11
9 3.934 0.86 3.71
10 974.786 0.90 1.69680 55.5 3.74
11 -13.197 0.50 3.77
12(絞り) ∞ (可変) 3.69
13* 51.173 1.70 1.69350 53.2 8.83
14 -20.163 (可変) 8.94
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
16 ∞ 20.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.35727e-006 A 6= 1.47334e-006 A 8=-1.42102e-008

第2面
K =-2.42900e+000 A 4= 1.32442e-003 A 6=-1.73040e-005 A 8= 4.97598e-007
A10=-5.26310e-009

第5面
K =-2.55852e-001 A 4=-3.19809e-004 A 6=-7.69713e-006 A 8= 5.94453e-007
A10=-5.01903e-008

第13面
K =-8.31012e+002 A 4= 4.71327e-004 A 6=-3.30079e-005 A 8= 1.21214e-006
A10=-1.84005e-008

各種データ
ズーム比 4.70
広角 中間 望遠
焦点距離 4.43 12.57 20.85
Fナンバー 2.88 4.53 6.18
画角 41.17 17.13 10.53
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 32.58 31.52 38.68
BF 1.00 1.00 1.00

d 4 13.23 2.75 0.48
d12 3.32 12.88 22.44
d14 2.63 2.49 2.35

入射瞳位置 7.11 5.87 5.45
射出瞳位置 -8.44 -41.73 228.71
前側主点位置 9.46 14.75 28.21
後側主点位置 -3.43 -11.57 -19.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.98 4.39 -0.01 -3.12
2 5 9.15 5.52 -0.91 -4.63
3 13 21.06 1.70 0.73 -0.29
G 15 ∞ 0.80 0.26 -0.26

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -6.02
2 3 17.63
3 5 7.13
4 7 8.66
5 8 -4.25
6 10 18.69
7 14 21.06

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 -321.478 1.05 2.08200 30.4 13.10
2* 5.979 1.57 10.00
3 10.908 1.65 2.18013 15.5 10.20
4 28.499 (可変) 9.90
5* 7.380 1.47 1.84954 40.1 5.10
6 -155.074 0.20 4.80
7 5.759 1.58 1.69680 55.5 4.60
8 -18.858 0.40 1.80518 25.4 4.30
9 3.810 0.91 3.80
10 -22.397 0.87 1.69680 55.5 3.90
11 -9.861 0.50 3.90
12(絞り) ∞ (可変) 10.00
13* 57.572 1.43 1.69350 53.2 8.90
14 -17.590 (可変) 9.00
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
16 ∞ 20.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-2.64766e+000 A 4= 1.12719e-003 A 6=-2.23160e-005 A 8= 5.79278e-007
A10=-8.21851e-009

第5面
K = 2.09358e-001 A 4=-3.46638e-004 A 6=-6.26850e-006 A 8= 2.56315e-007
A10=-1.19124e-008

第13面
K =-2.05086e+003 A 4= 4.20507e-004 A 6=-3.30081e-005 A 8= 1.21213e-006
A10=-1.79862e-008

各種データ
ズーム比 4.74
広角 中間 望遠
焦点距離 4.43 9.10 21.02
Fナンバー 2.88 4.53 6.18
画角 41.15 23.07 10.44
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 32.16 29.28 38.49
BF 0.99 0.99 0.99

d 4 13.09 4.83 0.40
d12 3.15 8.53 22.27
d14 2.49 2.49 2.39

入射瞳位置 6.96 6.16 5.49
射出瞳位置 -7.94 -20.50 131.17
前側主点位置 9.19 11.40 29.91
後側主点位置 -3.45 -8.11 -20.03

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.03 4.28 -0.30 -3.27
2 5 9.07 5.94 -1.20 -5.03
3 13 19.58 1.43 0.65 -0.20
G 15 ∞ 0.80 0.26 -0.26

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.42
2 3 14.25
3 5 8.33
4 7 6.50
5 8 -3.91
6 10 24.58
7 14 19.58

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -178.613 1.05 1.98500 29.1 12.15
2* 5.772 1.65 9.82
3 10.309 1.52 2.19400 14.6 10.06
4 20.335 (可変) 9.70
5* 5.420 1.47 1.85135 40.1 4.89
6 36.506 0.20 4.65
7 5.766 1.05 1.59201 67.0 4.46
8 -116.735 0.40 1.80518 25.4 4.15
9 3.635 0.82 3.73
10 54.983 0.97 1.72916 54.7 3.77
11 -14.049 0.50 3.80
12(絞り) ∞ (可変) 3.72
13* -400.624 1.41 1.69680 55.5 8.10
14 -18.470 (可変) 8.26
15 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
16 ∞ 20.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.65184e-005 A 6=-1.21487e-006 A 8=-3.18748e-009

第2面
K =-7.00756e-001 A 4= 2.62039e-005 A 6= 3.49027e-006 A 8=-2.61856e-007
A10= 1.51007e-009

第5面
K =-2.84282e-001 A 4=-2.69892e-004 A 6= 1.85259e-006 A 8=-8.89015e-007
A10= 6.29859e-008

第13面
K =-1.58781e+004 A 4=-1.79084e-004 A 6= 1.75362e-005 A 8=-1.11533e-006
A10= 2.74547e-008

各種データ
ズーム比 4.83
広角 中間 望遠
焦点距離 4.43 12.99 21.40
Fナンバー 2.88 4.33 6.18
画角 41.18 16.61 10.26
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 31.53 30.32 37.52
BF 1.00 1.00 1.00

d 4 12.89 2.33 0.18
d12 2.75 11.89 21.03
d14 3.05 3.26 3.47

入射瞳位置 6.82 5.61 5.21
射出瞳位置 -7.70 -27.38 -108.00
前側主点位置 9.00 12.65 22.41
後側主点位置 -3.43 -11.99 -20.40

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -9.64 4.23 -0.09 -3.02
2 5 8.77 5.40 -0.83 -4.54
3 13 27.75 1.41 0.87 0.04
G 15 ∞ 0.80 0.26 -0.26

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.66
2 3 16.17
3 5 7.32
4 7 9.31
5 8 -4.37
6 10 15.44
7 14 27.75

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 60.111 1.05 1.91082 35.3 11.05
2* 4.938 1.40 8.48
3 7.301 1.44 2.10225 16.8 8.54
4 11.655 (可変) 8.02
5* 3.781 1.75 1.85135 40.1 3.94
6 11.461 0.50 1.92286 20.9 3.45
7 3.303 0.65 3.17
8 9.556 1.02 1.77250 49.6 3.29
9 -16.295 (可変) 3.30
10 24.649 1.34 1.60311 60.6 8.17
11 -35.341 (可変) 8.20
12 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
13 ∞ 20.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-1.01391e+000 A 4= 6.34824e-004 A 6= 9.99188e-006 A 8=-3.14694e-007
A10= 1.08762e-008

第5面
K =-8.43192e-001 A 4= 1.12661e-003 A 6= 4.84084e-005

各種データ
ズーム比 3.86
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 11.34 17.87
Fナンバー 2.86 4.43 5.96
画角 39.93 18.87 12.23
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 29.90 27.71 32.42
BF 1.00 1.00 1.00

d 4 11.90 2.68 0.35
d 9 4.33 11.10 17.86
d11 2.71 2.98 3.25

入射瞳位置 6.29 3.66 2.40
射出瞳位置 -14.73 -38.08 -152.54
前側主点位置 9.51 11.67 18.18
後側主点位置 -4.13 -10.84 -17.37

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.27 3.90 0.35 -2.21
2 5 8.65 3.92 -0.29 -2.93
3 10 24.28 1.34 0.35 -0.50
G 12 ∞ 1.30 0.51 -0.51

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.96
2 3 15.11
3 5 6.00
4 6 -5.18
5 8 7.93
6 10 24.28

（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 58.908 1.05 1.98055 32.3 11.42
2* 5.296 1.49 8.90
3 8.103 1.47 2.16250 15.2 8.99
4 13.535 (可変) 8.50
5* 4.081 1.99 1.86400 40.6 4.02
6 -387.078 0.50 1.84666 23.8 3.52
7 3.363 0.63 3.20
8 9.034 0.94 1.77250 49.6 3.31
9 -22.918 (可変) 3.45
10 22.853 1.50 1.64000 60.1 8.69
11 -31.667 (可変) 8.70
12 ∞ 0.80 1.51633 64.1 20.00
13 ∞ 20.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-9.10365e-001 A 4= 4.34254e-004 A 6= 8.20182e-008 A 8= 2.62593e-007
A10=-5.29966e-009

第5面
K =-8.05088e-001 A 4= 8.32607e-004 A 6= 4.19416e-005 A 8=-4.53459e-006
A10= 5.54859e-007

各種データ
ズーム比 3.86
広角 中間 望遠
焦点距離 4.60 11.12 17.76
Fナンバー 2.78 4.33 5.93
画角 40.08 19.22 12.31
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 30.21 28.27 33.00
BF 0.89 0.89 0.89

d 4 11.97 2.90 0.50
d 9 4.07 11.35 18.62
d11 2.91 2.75 2.60

入射瞳位置 6.29 3.75 2.51
射出瞳位置 -14.73 -49.68 643.59
前側主点位置 9.54 12.43 20.76
後側主点位置 -3.71 -10.23 -16.87

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.54 4.01 0.21 -2.44
2 5 8.87 4.07 -0.49 -3.12
3 10 20.97 1.50 0.39 -0.54
G 12 ∞ 0.80 0.26 -0.26

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.99
2 3 15.16
3 5 4.69
4 6 -3.94
5 8 8.50
6 10 20.97

（数値実施例６）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 147.550 0.80 2.09500 29.4 8.98
2 5.966 1.41 7.59
3* 10.520 1.40 2.10225 16.8 7.90
4 29.393 (可変) 7.62
5* 3.467 1.60 1.69680 55.5 3.45
6* -22.657 0.08 3.07
7 20.810 0.80 1.84666 23.8 2.97
8* 4.178 0.51 2.58
9 -6.301 0.80 1.48749 70.2 2.57
10 -4.842 (可変) 2.62
11 ∞ 1.00 1.51633 64.1 10.00
12 ∞ 10.00
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.54342e-004 A 6= 4.89477e-007 A 8= 3.77782e-007
A10=-6.13793e-009

第5面
K =-1.76777e+000 A 4= 5.42742e-003 A 6= 4.23089e-004 A 8=-7.92812e-005
A10= 1.52723e-005

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.47308e-003 A 6= 7.79563e-004 A 8=-2.17598e-004
A10= 2.93527e-005

第8面
K =-1.39105e-002 A 4= 4.29239e-003 A 6= 3.58741e-004 A 8= 4.10427e-005
A10= 6.09760e-005

各種データ
ズーム比 2.84
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15 9.88 14.61
Fナンバー 3.46 4.61 5.76
画角 36.99 21.44 14.87
像高 3.88 3.88 3.88
レンズ全長 26.49 22.20 22.87
BF 1.00 1.00 1.00

d 4 10.64 3.00 0.30
d10 6.44 9.81 13.17

入射瞳位置 5.62 3.45 2.12
射出瞳位置 -9.64 -13.01 -16.37
前側主点位置 8.28 6.36 4.44
後側主点位置 -4.15 -8.88 -13.61

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.75 3.61 -0.38 -2.96
2 5 7.65 3.79 -0.73 -3.21
G 11 ∞ 1.00 0.33 -0.33

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -5.69
2 3 14.31
3 5 4.43
4 7 -6.31
5 9 36.35

次に、各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いた、デジタルカメラの実施形態を図１３を用いて説明する。図１３において、２０はカメラ本体、２１は本発明のズームレンズによって構成された撮像光学系である。２２は撮像光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤなどの撮像素子である。２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段、２４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ーである。上記表示素子は液晶パネルなどによって構成され、撮像素子２２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カメラなどの光学機器に適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
ＳＰ 開口絞り ＩＰ 像面 Ｇ ガラスブロック
ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面

Claims (15)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成され、
   前記第１レンズ群の正レンズの材料のアッベ数をνｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１レンズ群の像側のレンズ面と前記第２レンズ群の物体側のレンズ面の望遠端における間隔をｄ１２ｔ、広角端及び望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとするとき、
   ５．０＜νｄ１ｐ＜１６．９
   ０．１＜（ｄ１２ｔ／ｆｔ）＊１００＜５．０
   １．９＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４
   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. 前記第１レンズ群の負レンズの材料のアッベ数をνｄ１ｎ、前記第１レンズ群の負レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ１ｎａ、Ｒ１ｎｂとするとき、
   -0.100＜［（R1nb＋R1na）／（R1nb−R1na）］／（νｄ1n−νｄ1p）＜-0.046
   なる条件式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１レンズ群の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｎｂ、前記第１レンズ群の正レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｐａとするとき、
   ３．０＜（Ｒ１ｐａ＋Ｒ１ｎｂ）／（Ｒ１ｐａ−Ｒ１ｎｂ）＜６．０
   なる条件式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１レンズ群の正レンズの焦点距離をｆ１ｐとするとき、
   １．２＜ｆ１ｐ／ｆ１＜２．０
   なる条件式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２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   １．２＜ｆ２／ｆｗ＜２．３
   なる条件式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２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   ０．９＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．６
   なる条件式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. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２とするとき、
   １．０＜Ｍ２／ｆｗ＜４．６
   なる条件式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レンズ群の負レンズの材料のｄ線における屈折率をｎｄ１ｎ、アッベ数をνｄ１ｎとするとき、
   １．８６＜ｎｄ１ｎ＜２．５
   ２０．０＜νｄ１ｎ＜４０．０
   なる条件式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レンズ群の像側に、正の屈折力の第３レンズ群を有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３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
    ４．１＜ｆ３／ｆｗ＜６．５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
11. 前記第３レンズ群は、１つの正レンズより構成されることを特徴とする請求項９又は１０に記載のズームレンズ。
12. 前記第３レンズ群は、ズーミングに際して移動することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 前記第２レンズ群の像側に、ズーミングに際して前記第２レンズ群と一体的に移動する開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 請求項１乃至１４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光電変換素子とを備えることを特徴とする撮像装置。