(57)【要約】    【課題】  広画角で長いバックフォーカスが容易に得られ、全ズーム領域で高い光学性能を有した小型の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、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、広角端に比べ望遠端において、該第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、  該第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、プラスチック材より成り、非球面形状のレンズ面を含む負の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより成り、該プラスチックの屈折率とアッベ数Ｎｄ、νｄ、該第１２レンズの焦点距離ｆｎ、該第１レンズ群の焦点距離ｆ１を各々適切に設定すること。【選択図】    図１
2010128145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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レンズ群を有し、広角端に比べ望遠端において、該第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
該第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、プラスチック材より成り、非球面形状のレンズ面を含む負の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより成り、該プラスチックの屈折率とアッベ数を各々Ｎｄ、νｄ、該第１２レンズの焦点距離をｆｎ、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
Ｎｄ  −  ２．０３  ＋  ０．００８・νｄ  ＜  ０
Ｎｄ  −  １．９７  ＋  ０．００８３・νｄ  ＞  ０
１．５５  ＜  Ｎｄ  ＜  １．６５
０．５  ＜  ｆｎ／ｆ１  ＜  ２
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１２レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｐ１、Ｒｐ２とするとき、
０．２＜（Ｒｐ１−Ｒｐ２）／（Ｒｐ１＋Ｒｐ２）＜３．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．４＜  ｜  ｆｗ／ｆ１  ｜  ＜１．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．４＜  ｆｗ／ｆ２  ＜１．１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群は、光軸上移動してフォーカシングを行うレンズ群であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記第１２レンズの少なくとも一方のレンズ面には、平均ピッチが４００ｎｍ以下の微細凹凸構造体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１１レンズと第１２レンズの材料の平均屈折率をＮｎ、前記第１３レンズの材料の屈折率をＮｐとするとき、
０．０６＜  Ｎｐ  −  Ｎｎ  ＜０．２５  
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項のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群の像側にズーミングに際して他のレンズ群と独立に移動する負の屈折力の第３レンズ群を有してい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。
【請求項９】
前記第２レンズ群の像側にズーミングに際して他のレンズ群と独立に移動する負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群を有してい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。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項のズームレンズと該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮影系に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
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、そして銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置には、高機能であると共に装置全体が小型であることが要望されている。
【０００３】
そして、それらに用いる撮影光学系には、広画角で全体が小型軽量のズームレンズであることが要望されている。
【０００４】
一方、固体撮像素子を用いた撮像装置においては、レンズ最後部と撮像素子との間にローパスフィルターや色補正フィルター等の各種の光学部材が配置される。
【０００５】
又、一眼レフカメラ等の撮像装置では、レンズ最終面と撮像素子との間にクイックリターンミラーが配置される。
【０００６】
この為、それらの撮像装置に用いるときは長いバックフォーカスを有するズームレンズであることが要求されている。
【０００７】
従来より広画角でバックフォーカスが長く、全系が小型の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）所謂ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負の屈折力のレンズ群と正の屈折力のレンズ群より成る２群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００８】
又、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、負の屈折力の第３レンズ群で構成される３群ズームレンズが知られている（特許文献３、４）。
【０００９】
又、物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成り、各レンズ群を移動させてズーミングを行った４群ズームレンズが知られている（特許文献５、６）。
【００１０】
一方、ネガティブリード型のズームレンズにおいて、第１レンズ群は有効径が大きくなり、又高重量になる。このため第１レンズ群を負レンズ、負レンズ、正レンズで構成し、レンズの材料としてプラスチック材を適切に用いることによって第１レンズ群の小型化及び軽量化を図ったズームレンズが知られている（特許文献７〜１０）。
【特許文献１】特開平１１−０５２２３５号公報
【特許文献２】特開平０６−２７３６７０号公報
【特許文献３】特開２０００−３３００２４号公報
【特許文献４】特開２００３−１７７３１４号公報
【特許文献５】特開２００６−５８５８４号公報
【特許文献６】特開２００１−４２２１７号公報
【特許文献７】特開２００２−０７２０９１号公報
【特許文献８】特開２００５−０３７７２７号公報
【特許文献９】特開２００６−２７６８９７号公報
【特許文献１０】特開２００７−１５６０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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は、広画角化が容易で、又長いバックフォーカスを確保するのが容易である。
【００１２】
しかしながらネガティブリード型のズームレンズは、レンズ系全体が非対称となるため、諸収差、特に軸外収差の発生が多くなる。
【００１３】
又、ネガティブリード型のズームレンズにおいては、第１レンズ群が大型化し（有効径が増大し）、又、第１レンズ群が高重量になってくる。
【００１４】
第１レンズ群を小型軽量にするためには第１レンズ群内に非球面レンズを用い、かつレンズ枚数を少なくすることが有効である。
【００１５】
特にプラスチック材より成る非球面レンズは、比較的容易に作成することができ、かつ、軽量なため、第１レンズ群のレンズに用いると、小型化、軽量化が容易になる。
【００１６】
しかしながら第１レンズ群にプラスチック材より成る非球面レンズを用いても、その屈折力やレンズ形状等が不適切であると、全系の小型化を図りつつ、広画角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。
【００１７】
本発明は、広画角で長いバックフォーカスが容易に得られ、全ズーム領域で高い光学性能を有した小型のズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のズームレンズは、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レンズ群を有し、広角端に比べ望遠端において、該第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少するズームレンズであって、
該第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１レンズ、プラスチック材より成り、非球面形状のレンズ面を含む負の屈折力の第１２レンズ、正の屈折力の第１３レンズより成り、該プラスチックの屈折率とアッベ数を各々Ｎｄ、νｄ、該第１２レンズの焦点距離をｆｎ、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
Ｎｄ  −  ２．０３  ＋  ０．００８・νｄ  ＜  ０
Ｎｄ  −  １．９７  ＋  ０．００８３・νｄ  ＞  ０
１．５５  ＜  Ｎｄ  ＜  １．６５
０．５  ＜  ｆｎ／ｆ１  ＜  ２
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、広画角で長いバックフォーカスが容易に得られ、全ズーム領域で高い光学性能を有した小型のズームレンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、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の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００２１】
本発明のズームレンズは、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レンズ群を有している。
【００２２】
そしてズーミングに際しては広角端に比べ望遠端において、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少する。
【００２３】
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に負の第１１レンズ、プラスチック材より成り、非球面形状のレンズ面を含む負の第１２レンズ、正の第１３レンズより成っている。
【００２４】
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）におけるレンズ断面図である。
【００２５】
図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端，望遠端（長焦点距離端）における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００２６】
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レンズ断面図である。
【００２７】
図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端，望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００２８】
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レンズ断面図である。
【００２９】
図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端，望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００３０】
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レンズ断面図である。
【００３１】
図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端，望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００３２】
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レンズ断面図である。
【００３３】
図１０（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端，望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００３４】
図１１は、本発明のズームレンズを備える一眼レフカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００３５】
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そして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系（光学系）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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターに用いるときは左方がスクリーン面側、右方が被投射画像側に相当する。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。ＳＰは開口絞りである。ＦＰはフレアカット絞りである。
【００３６】
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）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。
【００３７】
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方向を示している。
【００３８】
収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線，ｇ線である。Ｓ．Ｃは正弦条件である。ΔＭ，ΔＳはｄ線での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。ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高である。
【００３９】
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。
【００４０】
図１、図３、図７の実施例１、２、４のレンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群である。
【００４１】
実施例１、２、４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で略往復移動している。第２レンズ群Ｌ２は物体側に移動している。
【００４２】
このとき各レンズ群は広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さくなるように移動している。
【００４３】
実施例１、２、４のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１の往復移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。
【００４４】
開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と一体に移動している。フレアカット絞りＦＰは物体側へ独立に移動している。
【００４５】
第２レンズ群Ｌ２は物体側より像側へ順に正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
【００４６】
図５の実施例３において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力を有する第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力を有する第３レンズ群である。
【００４７】
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で移動し、第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動している。第３レンズ群Ｌ３は不動である。
【００４８】
このとき各レンズ群は広角端に比べ望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さくなるように移動している。
【００４９】
実施例３のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１の往復移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。
【００５０】
開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と一体に移動している。フレアカット絞りＦＰは物体側へ独立に移動している。
【００５１】
第２レンズ群Ｌ２は物体側より像側へ順に正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
【００５２】
第３レンズ群Ｌ３は負レンズ、正レンズより構成している。
【００５３】
図９の実施例５において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００５４】
広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４の間隔が変化するように各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が矢印の如く光軸上を移動する。
【００５５】
具体的には、広角端に比べて望遠端での各レンズ群の間隔変化は次のとおりである。即ち第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との空気間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との空気間隔が大きく、該第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空気間隔が小さくなる。
【００５６】
第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動する。第２〜第４レンズ群Ｌ２〜Ｌ４は物体側へ移動する。
【００５７】
開口絞りＳＰはズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動している。
【００５８】
第２レンズ群Ｌ２は正レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより構成している。第３レンズ群Ｌ３は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより構成している。第４レンズ群Ｌ４は負レンズと正レンズより構成している。
【００５９】
尚、各実施例において最も物体側のレンズ群の物体側又は最も像側のレンズ群の像側の少なくとも一方にコンバーターレンズやアフォーカルレンズ群が着脱可能に配置される場合がある。
【００６０】
各実施例のズームレンズでは、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を有するように構成している。
【００６１】
これにより、十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ、広い画角のズームレンズを得ている。
【００６２】
また、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群を各々独立して移動させることで、ズーミングに伴う諸収差の変動を抑えている。
【００６３】
また、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１を非線形に移動させることで変倍に伴う像面変動を補正している。
【００６４】
各実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１を物体側から像側へ順に、負の第１１レンズ、負の第１２レンズ、正の第１３レンズで構成し、第１２レンズをプラスチック材より成り、非球面形状の面を有する非球面レンズより構成している。
【００６５】
プラスチックの屈折率とアッベ数を各々Ｎｄ、νｄ、第１２レンズの焦点距離をｆｎ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。このとき、
Ｎｄ  −  ２．０３  ＋  ０．００８・νｄ  ＜  ０    ・・・（１）
Ｎｄ  −  １．９７  ＋  ０．００８３・νｄ  ＞  ０  ・・・（２）
１．５５  ＜  Ｎｄ  ＜  １．６５                    ・・・（３）
０．５  ＜  ｆｎ／ｆ１  ＜  ２                      ・・・（４）
なる条件を満足している。
【００６６】
一般にネガティブリード型のズームレンズは、第１レンズ群Ｌ１のレンズ有効径が他のレンズ群のレンズ有効径に対して大きくなる。このため、全系の重さに対する第１レンズ群Ｌ１の重さの占める割合が大きい。
【００６７】
高画質を維持しつつ軽量化と小型化を図るためには第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成、及び第１レンズ群Ｌ１を構成する各レンズのレンズ材料の選定が重要である。
【００６８】
プラスチックは通常の硝子に比べ硬度が低いので、プラスチック材より成るレンズは、最も物体側へ配置することは良くない。一方で第１レンズ群Ｌ１で発生した軸外収差を補正するためには非球面を出来る限り物体側に配置した方が良い。
【００６９】
そこで各実施例では、第１レンズ群Ｌ１のうち第１２レンズをプラスチック材で非球面を有するレンズとし、第１１レンズ及び第１３レンズを硝子より成るレンズより構成している。
【００７０】
プラスチックには、線膨張係数、吸水率、屈折率の温度依存性が良好な光学用の複合材料を用いている。例えば、特開２００７−１２６６３６号公報に開示している複合材料等が好適である。
【００７１】
各実施例では条件式（１）〜（４）を満足することによって、第１レンズ群の小型軽量化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。
【００７２】
次に、条件式（１）〜（４）の技術的意味について説明する。
【００７３】
条件式（１）と条件式（２）は第１２レンズのプラスチックの材料を規定したものである。
【００７４】
条件式（１）は、アッベ数と屈折率の関係を規定するものであり、条件式（１）の上限値を超えると材質の比重が大きくなり、第１２レンズが重くなる傾向にあるので良くない。
【００７５】
条件式（２）は、アッベ数と屈折率の関係を規定するものであり、条件式（２）の下限値を越えるとペッツバール和が負の方向へ増大し、像面特性が悪化するので良くない。
【００７６】
条件式（３）は、第１２レンズの材料の屈折率を規定したものであり、軽量化と高性能化を図るためのものである。
【００７７】
条件式（３）の下限値を越えてプラスチックの屈折率が低くなり過ぎるとペッツバール和が負の方向へ増大し、像面特性が悪化するので良くない。
【００７８】
また、上限値を越えてプラスチックレンズの屈折率が高くなり過ぎると比重が大きくなり、第１２レンズが重くなる傾向にあるので良くない。
【００７９】
条件式（４）は、プラスチック材より成り非球面を含む第１２レンズの焦点距離と第１レンズ群Ｌ１の焦点距離との比に関し、主に第１レンズ群Ｌ１の小型化と高性能化を図るためのものである。
【００８０】
条件式（４）の下限値を超えて第１２レンズの屈折力が強くなり過ぎると、ペッツバール和が負の方向へ増大し、像面特性が悪化するので良くない。また、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の負の第１１レンズの屈折力が弱くなりレンズ径が増大するので良くない。
【００８１】
上限値を越えて第１２レンズの屈折力が弱くなり過ぎると第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の負の第１１レンズの屈折力が強くなり、歪曲収差、コマ収差が補正困難となるので良くない。
【００８２】
各実施例において更に好ましくは条件式（１）〜（４）の数値を次の如く設定するのが良い。
【００８３】
Ｎｄ  −  ２．０３  ＋  ０．００８・νｄ  ＜  −０．０１  ・・・（１ａ）
Ｎｄ  −  １．９７  ＋  ０．００８３・νｄ  ＞  ０．１    ・・・（２ａ）
１．５５  ＜  Ｎｄ  ＜  １．６３                          ・・・（３ａ）
０．８  ＜  ｆｎ／ｆ１  ＜  １．７                        ・・・（４ａ）
各実施例では、以上のようにレンズ群を適切な屈折力配置に設定すると共に、特に第１レンズ群Ｌ１内のレンズ構成と屈折力配置等を適切に設定している。
【００８４】
これにより、焦点距離に対して十分な長さのバックフォーカスを確保した小型かつ軽量かつ高性能なズームレンズを実現している。
【００８５】
以上のように各実施例によれば、良好なる光学性能を有し広画角のズームレンズが得られる。
【００８６】
尚、本発明において更に好ましくは次の諸条件のうちの１つを満足するのが良い。それによれば各条件式に対応した効果が得られる。
【００８７】
第１２レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｐ１、Ｒｐ２とする。なお、非球面の曲率半径については、非球面の近軸曲率半径とする。
【００８８】
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。
【００８９】
第１１レンズと第１２レンズの材料の平均屈折率をＮｎ、第１３レンズの材料の屈折率をＮｐとする。
【００９０】
このとき
０．２＜（Ｒｐ１−Ｒｐ２）／（Ｒｐ１＋Ｒｐ２）＜３．０  ・・・（５）
０．４＜  ｜  ｆｗ／ｆ１  ｜  ＜１．０                  ・・・（６）
０．４＜  ｆｗ／ｆ２  ＜１．１                          ・・・（７）
０．０６＜  Ｎｐ  −  Ｎｎ  ＜０．２５                  ・・・（８）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。
【００９１】
次に、上記条件式（５）〜（８）の技術的意味について説明する。
【００９２】
条件式（５）は第１２レンズの物体側と像側のレンズ面の曲率半径を規定したものである。
【００９３】
主に、高性能化と製造のし易さを図るためのレンズ形状を設定したものである。条件式（５）の下限値を越えると物体側のレンズ面が物体側へ凸面形状となり、負のメニスカス形状が強くなりすぎるとプラスチック材を用いても非球面形状の加工が困難となるため好ましくない。
【００９４】
条件式（５）の上限値を超えると物体側のレンズ面が物体側へ凹面形状となり過ぎる。そうすると、特に広角端における歪曲収差とコマ収差の補正が困難となるので好ましくない。
【００９５】
条件式（６）は第１レンズ群と広角端における全系の焦点距離の比に関し、主に全系の小型化を図りつつ歪曲収差を補正するためのものである。
【００９６】
条件式（６）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなり過ぎると、全系の中で最もレンズ径が大きい第１レンズ群のレンズ径が増大するので良くない。また、上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなり過ぎると、第１レンズ群Ｌ１で発生する負の歪曲収差が大きくなり過ぎて、これを補正するのが困難となるため好ましくない。
【００９７】
条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２と広角端における全系の焦点距離の比に関し、主に全系の小型化を図りつつ高性能化を図るためのものである。
【００９８】
条件式（７）の下限値を越えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなり過ぎると、ズーミング（変倍）の際の第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大するので好ましくない。また、十分なバックフォーカスの確保が困難となるので好ましくない。
【００９９】
また、上限値を越えると第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなり過ぎて特に望遠端において球面収差が補正不足となるため好ましくない。
【０１００】
条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１中の負の第１１レンズと負の第１２レンズの材料の平均屈折率と正の第１３レンズの材料の屈折率の差分であり、主に像面特性と倍率色収差を良好に補正するためのものである。
【０１０１】
条件式（８）の下限値を越えると正の第１３レンズの材料の屈折率が低くなり、一般的な硝材では低分散になり過ぎて特に広角端において倍率色収差の補正が困難となるので好ましくない。
【０１０２】
また、上限値を越えて負の第１１レンズと負の第１２レンズの材料の屈折率が低くなり過ぎると、ぺッツバール和が負の方向に増大しすぎて特に像面がオーバーとなるため好ましくない。
【０１０３】
各実施例において更に好ましくは条件式（５）〜（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【０１０４】
０．３＜（Ｒｐ１−Ｒｐ２）／（Ｒｐ１＋Ｒｐ２）＜２．０    ・・・（５ａ）
０．５０＜  ｜  ｆｗ／ｆ１  ｜  ＜０．８５                ・・・（６ａ）
０．５５＜  ｆｗ／ｆ２  ＜０．９０                        ・・・（７ａ）
０．０８＜  Ｎｐ  −  Ｎｎ  ＜０．２２                    ・・・（８ａ）
尚、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は、光軸上移動してフォーカシングを行うレンズ群とするのが良い。
【０１０５】
無限遠物体から至近物体にかけてのフォーカシングは第１レンズ群Ｌ１を物体側へ光軸上に沿って移動させている。第１レンズ群Ｌ１でフォーカシングを行うことで、フォーカスのメカ機構の簡素化を図っている。また、第１レンズ群Ｌ１の負の第１２レンズに硝子より比重の小さいプラスチックを用いて第１レンズ群Ｌ１の軽量化を図っているので、フォーカシングの際に第１レンズ群Ｌ１を移動させるためのモーターへの負荷を軽減している。
【０１０６】
第１２レンズの少なくとも一方の面には、平均ピッチが使用波長以下、例えば可視光であれば４００ｎｍ以下の反射防止機能を有する微細凹凸構造体を形成するのが良い。
【０１０７】
ここで微細凹凸構造体としては、例えば特開平０９−２０２６４９号公報や特開２００６−０１０８３１号公報等で開示されているものが適用できる。
【０１０８】
フレアやゴーストの防止のためにはコーティング（薄膜）をする必要があるが、プラスチック材より成るレンズのコーティングは、耐環境特性が硝子よりも良くない。また、製造が難しい。
【０１０９】
そこで、従来より知られている微細凹凸構造体を施すと、耐環境特性が改善され、又、反射防止効果の改善が得られるので好ましい。
【０１１０】
各実施例において第１レンズ群Ｌ１を負の第１１レンズ、負の第１２レンズ、正の第１３レンズの３枚構成として、第１２レンズにプラスチック材を用いている。
【０１１１】
一般的にはレンズ面に微細周期構造を施した場合、レンズ面に触れることは出来ない。
【０１１２】
本実施例によれば、量産工程においても第１レンズ群Ｌ１を組立てた後にプラスチック材より成る第１２レンズのレンズ面に手が触れることもなく、また、密閉されているのでゴミが付着し難いので好ましい。
【０１１３】
以下に、実施例１〜５に各々対応する数値実施例１〜５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し、Ｒｉは各面の曲率半径である。Ｄｉは第ｉ面と第ｉ面＋１面との間の部材肉厚又は空気間隔である。
【０１１４】
Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。非球面形状は光軸からの高さ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、
【０１１５】
【数１】
2010128145.tif 000003
【０１１６】
で表わされる。但し、Ｒは近軸曲率半径、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは非球面係数である。
【０１１７】
又、「ｅ−Ｘ」は「×１０−Ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を表わす。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
【０１１８】
数値実施例  1
ｆ＝18.72〜32.67〜53.14  Ｆｎｏ＝ 3.47〜4.44〜5.88 ２ω＝72.2〜45.4〜28.8
R 1 =   33.339      D 1 =  1.50      N 1 = 1.622992      ν 1 = 58.2
R 2 =   16.771      D 2 =  6.42
R 3 =  114.339      D 3 =  2.10      N 2 = 1.620000      ν 2 = 48.0
* R 4 =   15.296      D 4 =  5.49
R 5 =   23.448      D 5 =  3.20      N 3 = 1.728250      ν 3 = 28.5
R 6 =   55.585      D 6 =  可変
R 7 =   27.384      D 7 =  2.30      N 4 = 1.570989      ν 4 = 50.8
R 8 = -550.424      D 8 =  1.09
R 9 =    絞り       D 9 =  2.50
R10 =   21.586      D10 =  3.60      N 5 = 1.570989      ν 5 = 50.8
R11 =  -48.319      D11 =  0.27
R12 =  -32.365      D12 =  8.46      N 6 = 1.740769      ν 6 = 27.8
R13 =   18.054      D13 =  0.74
R14 =   58.094      D14 =  2.70      N 7 = 1.581439      ν 7 = 40.8
R15 =  -23.519      D15 =  可変
R16 =    ∞ 
＼焦点距離    18.72    32.67     53.14
可変間隔＼
D 6            35.51    13.16      1.60
D15             0.00     5.35     13.20
非球面係数
4面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-2.30054e-05  Ｃ=-1.07741e-07  Ｄ=1.85961e-10
Ｅ=-2.83514e-12  Ｆ= 0.00000e+00
各群の焦点距離
Ｌ１  -32.57
Ｌ２  -31.05
【０１１９】
数値実施例  2
ｆ＝18.65〜32.71〜53.36  Ｆｎｏ＝3.49〜4.44〜5.88  ２ω＝72.4〜45.3〜28.7
R 1 =   34.860      D 1 =  1.50      N 1 = 1.696797      ν 1 = 55.5
R 2 =   17.340      D 2 =  6.52
R 3 =   90.507      D 3 =  1.20      N 2 = 1.580000      ν 2 = 49.0
* R 4 =   15.693      D 4 =  5.60
R 5 =   23.402      D 5 =  3.20      N 3 = 1.755199      ν 3 = 27.5
R 6 =   46.615      D 6 =  可変
R 7 =   26.177      D 7 =  2.30      N 4 = 1.570989      ν 4 = 50.8
R 8 = 1173.627      D 8 =  1.09
R 9 =    絞り       D 9 =  2.50
R10 =   22.003      D10 =  3.60      N 5 = 1.570989      ν 5 = 50.8
R11 =  -50.055      D11 =  0.27
R12 =  -33.363      D12 =  8.46      N 6 = 1.740769      ν 6 = 27.8
R13 =   17.878      D13 =  0.68
R14 =   43.918      D14 =  2.70      N 7 = 1.581439      ν 7 = 40.8
R15 =  -25.006      D15 =  可変
R16 =    ∞ 
＼焦点距離      18.65    32.71     53.36
可変間隔＼
D 6             35.92    12.97      1.20
D15              0.00     5.35     13.20
非球面係数
4面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-2.00487e-05  Ｃ=-8.64259e-08  Ｄ=1.23905e-10
Ｅ=-2.38767e-12  Ｆ= 0.00000e+00
各群の焦点距離
Ｌ１  -32.11
Ｌ２  -31.00
【０１２０】
数値実施例  3
ｆ＝18.60〜32.61〜53.18  Ｆｎｏ＝3.65〜4.54〜5.88  ２ω＝72.6〜45.5〜28.8
R 1 =   30.689      D 1 =  1.50      N 1 = 1.712995      ν 1 = 53.9
R 2 =   14.816      D 2 =  7.04
* R 3 =   65.774      D 3 =  2.00      N 2 = 1.600000      ν 2 = 48.0
* R 4 =   16.529      D 4 =  3.19
R 5 =   20.857      D 5 =  3.30      N 3 = 1.846660      ν 3 = 23.9
R 6 =   34.676      D 6 =  可変
R 7 =   38.803      D 7 =  2.30      N 4 = 1.517417      ν 4 = 52.4
R 8 =  -76.071      D 8 =  0.80
R 9 =    絞り       D 9 =  0.69
R10 =   17.832      D10 =  3.00      N 5 = 1.571351      ν 5 = 53.0
R11 = -235.971      D11 =  0.42
R12 =  -43.579      D12 =  6.95      N 6 = 1.717362      ν 6 = 29.5
R13 =   16.690      D13 =  0.76
R14 =   31.649      D14 =  2.60      N 7 = 1.568832      ν 7 = 56.4
R15 =  -22.518      D15 =  可変
R16 =    ∞         D16 =  可変
R17 =  -27.137      D17 =  1.00      N 8 = 1.603112      ν 8 = 60.6
R18 =   38.796      D18 =  0.50
R19 =  168.825      D19 =  3.30      N 9 = 1.622992      ν 9 = 58.2
R20 =  -22.295
＼焦点距離      18.60    32.61     53.18
可変間隔＼
D 6             34.55    12.64      1.39
D15              0.00     6.50     16.04
D16              1.80     5.67     11.35
非球面係数
3面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-7.12756e-06  Ｃ=-8.14594e-08  Ｄ=8.25107e-10
Ｅ=-1.72829e-12  Ｆ= 0.00000e+00
4面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-3.08638e-05  Ｃ=-1.98356e-07  Ｄ=1.37381e-09
Ｅ=-5.19629e-12  Ｆ= 0.00000e+00
各群の焦点距離
Ｌ１   -29.37
Ｌ２    26.49
Ｌ３  -296.63
【０１２１】
数値実施例  4
ｆ＝18.70〜33.41〜55.00  Ｆｎｏ＝3.47〜4.43〜5.88  ２ω＝72.3〜44.5〜27.9
R 1 =   51.390      D 1 =  1.50      N 1 = 1.696797      ν 1 = 55.5
R 2 =   16.606      D 2 =  5.32
* R 3 =   37.640      D 3 =  1.80      N 2 = 1.560000      ν 2 = 52.0
* R 4 =   16.174      D 4 =  4.91
R 5 =   22.235      D 5 =  3.60      N 3 = 1.717362      ν 3 = 29.5
R 6 =   41.918      D 6 =  可変
* R 7 =   19.563      D 7 =  2.60      N 4 = 1.603112      ν 4 = 60.6
R 8 =  151.940      D 8 =  2.46
R 9 =    絞り       D 9 =  2.50
R10 =   21.110      D10 =  3.60      N 5 = 1.563839      ν 5 = 60.7
R11 =  -49.770      D11 =  0.27
R12 =  -29.285      D12 =  4.00      N 6 = 1.834000      ν 6 = 37.2
R13 =   17.566      D13 =  1.42
R14 =   41.544      D14 =  2.70      N 7 = 1.589130      ν 7 = 61.1
R15 =  -22.611      D15 =  可変
R16 =    ∞ 
＼焦点距離      18.70    33.41     55.00
可変間隔＼
D 6             38.48    13.47      0.99
D15              0.00     3.30      8.15
非球面係数
3面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-3.46668e-06  Ｃ=2.67815e-08  Ｄ=0.00000e+00
Ｅ= 6.01345e-13  Ｆ= 0.00000e+00
4面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-2.27695e-05  Ｃ=-1.46388e-07  Ｄ=8.23971e-10
Ｅ=-3.15725e-12  Ｆ= 0.00000e+00
7面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-1.44276e-06  Ｃ=7.10991e-09  Ｄ=0.00000e+00
Ｅ= 0.00000e+00  Ｆ= 0.00000e+00
各群の焦点距離
Ｌ１  -33.56
Ｌ２  -31.65
【０１２２】
数値実施例  5
ｆ＝18.56〜35.01〜53.40  Ｆｎｏ＝3.63〜4.62〜5.86  ２ω＝72.6〜42.6〜28.6
R 1 =   50.000      D 1 =  1.50      N 1 = 1.712995      ν 1 = 53.9
R 2 =   13.983      D 2 =  5.50
R 3 = -130.422      D 3 =  1.20      N 2 = 1.580000      ν 2 = 52.0
* R 4 =   26.854      D 4 =  0.15
R 5 =   20.407      D 5 =  3.10      N 3 = 1.846660      ν 3 = 23.9
R 6 =   43.180      D 6 =  可変
R 7 =  111.324      D 7 =  1.70      N 4 = 1.517417      ν 4 = 52.4
R 8 =  -40.621      D 8 =  0.60
R 9 =    絞り       D 9 =  5.52
R10 =   16.735      D10 =  0.80      N 5 = 1.846660      ν 5 = 23.9
R11 =   11.736      D11 =  4.50      N 6 = 1.487490      ν 6 = 70.2
R12 =  -51.155      D12 =  可変
R13 =  -30.994      D13 =  0.75      N 7 = 1.625882      ν 7 = 35.7
R14 =   10.339      D14 =  2.60      N 8 = 1.740769      ν 8 = 27.8
R15 =   34.587      D15 =  可変
R16 =  -39.730      D16 =  1.47      N 9 = 1.583060      ν 9 = 30.2
* R17 =  -62.630      D17 =  0.09
R18 = -254.157      D18 =  3.40      N10 = 1.516330      ν10 = 64.1
R19 =  -18.291
＼焦点距離      18.56    35.01     53.40
可変間隔＼
D 6             30.32     9.95      2.84
D12              2.56     6.68      9.66
D15              9.43     5.31      2.32
非球面係数
4面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ=-3.62754e-06  Ｃ=6.47274e-08  Ｄ=-1.39220e-09
Ｅ= 6.95422e-12  Ｆ= 0.00000e+00
17面 :  Ａ= 0.00000e+00  Ｂ= 3.46999e-05  Ｃ=3.58952e-07  Ｄ=-5.44200e-09
Ｅ= 3.00264e-11  Ｆ= 4.77554e-14
各群の焦点距離
Ｌ１  -24.18
Ｌ２   23.21
Ｌ３  -32.38
Ｌ４   45.89
【０１２３】
【表１】
2010128145.tif 000004
次に、本発明のズームレンズ（光学系）を用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を図１１を用いて説明する。図１１において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。
【０１２４】
１２は交換レンズ１１を通して形成される被写体像を記録（受光）するフィルムや固体撮像素子などの記録手段、１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系である。
【０１２５】
１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【０１２６】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。
【０１２７】
撮影時には、クイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
【０１２８】
このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。
【０１２９】
尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Single Lens Reflex）カメラにも同様に適用することができる。
【０１３０】
以上のように各実施例によれば固体撮像素子を用いた撮影系に好適な、コンパクトで、優れた光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
【０１３１】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）実施例１のズームレンズの広角端における物体距離無限遠の時の収差図、（Ｂ）実施例１のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠の時の収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）実施例２のズームレンズの広角端における物体距離無限遠の時の収差図、（Ｂ）実施例２のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠の時の収差図
【図５】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）実施例３のズームレンズの広角端における物体距離無限遠の時の収差図、（Ｂ）実施例３のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠の時の収差図
【図７】実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）実施例４のズームレンズの広角端における物体距離無限遠の時の収差図、（Ｂ）実施例４のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠の時の収差図
【図９】実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ）実施例５のズームレンズの広角端における物体距離無限遠の時の収差図、（Ｂ）実施例５のズームレンズの望遠端における物体距離無限遠の時の収差図
【図１１】本発明の撮像装置の実施例の要部概略図
【符号の説明】
【０１３３】
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
ＳＰ  絞り
ＦＰ  フレアカット絞り
ＩＰ  像面
ｄ    ｄ線
ｇ    ｇ線
ΔＭ    ｄ線のメリディオナル像面
ΔＳ    ｄ線のサジタル像面
Ｓ．Ｃ  正弦条件
【図１】
2010128145.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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