(57)【要約】    【課題】  本発明は広画角で、全ズーム領域で高い光学性能を有した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レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、  ズーミングに際して各レンズ群間隔が変化するズームレンズにおいて、  該第２レンズ群は少なくとも１つの負の屈折力の第２Ｎレンズを有し、該第３レンズ群は少なくとも１つの正の屈折力の第３Ｐレンズを有し、該第２Ｎレンズの材料のアッベ数と部分分散比νｄ２Ｎ、θｇＦ２Ｎ、該第３Ｐレンズの材料のアッベ数と部分分散比をνｄ３Ｐ、θｇＦ３Ｐを各々適切に設定すること。【選択図】    図１
2010060612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して各レンズ群間隔が変化するズームレンズにおいて、
該第２レンズ群は少なくとも１つの負の屈折力の第２Ｎレンズを有し、該第３レンズ群は少なくとも１つの正の屈折力の第３Ｐレンズを有し、該第２Ｎレンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ２Ｎ、θｇＦ２Ｎ、
該第３Ｐレンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３Ｐ、θｇＦ３Ｐとするとき
０．７９＜θｇＦ２Ｎ−（１．０×１０-4×νｄ２Ｎ2−９．１×１０-3×νｄ２Ｎ）＜０．８６
１０＜νｄ２Ｎ＜３０
０．７９＜θｇＦ３Ｐ−（１．０×１０-4×νｄ３Ｐ2−９．１×１０-3×νｄ３Ｐ）＜０．８６
１０＜νｄ３Ｐ＜３０
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２Ｎレンズの焦点距離をｆ２Ｎ、前記第３Ｐレンズの焦点距離をｆ３Ｐとするとき
−５．５＜ｆ２Ｎ／ｆ３Ｐ＜−０．３
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。
【請求項３】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第２Ｎレンズの焦点距離をｆ２Ｎ、前記第３Ｐレンズの焦点距離をｆ３Ｐとするとき、
−３．０＜ｆ２Ｎ／ｆ２＜−０．３
−３．０＜ｆ３Ｐ／ｆ３＜−０．３
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。
【請求項４】
前記第２Ｎレンズと第３Ｐレンズの材料は、いずれもガラス材料であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群内で第２Ｎレンズと隣接する該第２Ｎレンズの屈折力と逆符号の屈折力より成るレンズの材料のアッベ数をν２Ｐとし、
前記第３レンズ群内で第３Ｐレンズと隣接する第３Ｐレンズの屈折力と逆符号の屈折力より成るレンズの材料のアッベ数をν３Ｎとし、
アッベ数ν２Ｐとアッベ数ν３Ｎのうち小さい方のアッベ数をνｄ１とし、該第２Ｎレンズの材料のアッベ数と該第３Ｐレンズの材料のアッベ数のうち、アッベ数νｄ１を有するレンズと隣接する一方のアッベ数をνｄＧＮＬとするとき
１０＜νｄＩ−νｄＧＮＬ＜２５
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項のズームレンズ。
【請求項６】
請求項１〜５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、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられている撮像素子は高画素化が進んでいる。このような撮像素子を備える撮像装置で用いる撮影レンズには、球面収差、コマ収差などの単色（短波長）収差の補正に加え、白色光源において像の色のにじみがないように色収差も良好に補正された、高解像力なズームレンズであることが要求されている。
【０００３】
また、撮影領域拡大のため、広角側における撮影画角が広画角であるズームレンズであることが望まれている。
【０００４】
広画角のズームレンズとして、物体側に負の屈折力のレンズ群が位置する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は、近接撮影距離が比較的短くなり、バックフォーカスを長くすることが容易である等の特長がある。
【０００５】
一眼レフカメラ用のネガティブリード型のズームレンズとして、物体側から順に負、正、負、正の４つの屈折力のレンズ群より構成し各レンズ群を移動させてズーミングを行ったズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。
【０００６】
特許文献１、２では異常分散性の材料より成るレンズを用いて広画角化を図ったときの色収差、特に倍率色収差を良好に補正したズームレンズを開示している。
【特許文献１】特開２００２−２８７０３１号公報
【特許文献２】特開２００１−０４２２１７号公報
【特許文献３】特開平０７−２６１０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、デジタル一眼レフカメラ用のズームレンズには、撮影画角が広画角で撮影される像が高画質であることが強く求められている。
【０００８】
一般に、ネガティブリード型のズームレンズは、広画角化には有利であるが、レンズ構成の非対称性が顕著である。
【０００９】
特に負の屈折力のレンズ群が先行し、開口絞りに対して非対称な屈折力配置のため、広角端において倍率色収差が多く発生し、また望遠端において軸上色収差と倍率色収差が多く発生してくる。
【００１０】
このためネガティブリード型のズームレンズにおいては、１次スペクトルのみならず、２次スペクトルでの色収差の補正を良好に行い、各レンズ群において色収差の補正を良好に行っておくことが重要となってくる。
【００１１】
一般に負の倍率色収差を補正するには、瞳近軸光線のレンズ面への入射高（光軸からの距離）ｈが比較的高くなる開口絞りよりも後方のレンズ群に螢石等の異常部分分散を持った低分散材料の正レンズを用いれば良い。
【００１２】
このとき正レンズには、レンズ単体としてのパワーを大きくすることが必要となる。しかしながら正レンズの正のパワーを強くすると色収差以外の収差が多く発生し、これらの収差の補正が困難になってくる。
【００１３】
低分散かつ異常分散を有する光学材料を用いて色収差を低減し、かつ色収差以外の諸収差を良好に補正し、ズーム全域で良好なる光学性能を得るには、ズームレンズを構成する各レンズ群を適切に設定することが重要になってくる。特にレンズ群中に異常分散性より成るレンズを適切なる状態で配置することが重要になってくる。
【００１４】
例えば物体側より像側へ順に、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成るズームレンズでは、第２、第３レンズ群を構成するレンズの材料のアッベ数や部分分散比等を適切に設定することが重要になってくる。
【００１５】
これらの構成が不適切であると、広角端において倍率色収差が多く発生し、又ズーム範囲全般にわたり倍率色収差の変動が大きくなり、これを良好に補正するのが困難になってくる。
【００１６】
本発明は広画角で、全ズーム領域で高い光学性能を有した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】
【００１７】
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、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して各レンズ群間隔が変化するズームレンズにおいて、
該第２レンズ群は少なくとも１つの負の屈折力の第２Ｎレンズを有し、該第３レンズ群は少なくとも１つの正の屈折力の第３Ｐレンズを有し、該第２Ｎレンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ２Ｎ、θｇＦ２Ｎ、
該第３Ｐレンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３Ｐ、θｇＦ３Ｐとするとき
０．７９＜θｇＦ２Ｎ−（１．０×１０-4×νｄ２Ｎ2−９．１×１０-3×νｄ２Ｎ）＜０．８６
１０＜νｄ２Ｎ＜３０
０．７９＜θｇＦ３Ｐ−（１．０×１０-4×νｄ３Ｐ2−９．１×１０-3×νｄ３Ｐ）＜０．８６
１０＜νｄ３Ｐ＜３０
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、広画角で、全ズーム領域において高い光学性能を有した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】
【００１９】
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。
【００２０】
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レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有している。
【００２１】
ズーミングに際して、各レンズ群間隔が変化する。
【００２２】
第２レンズ群は少なくとも１つの負の屈折力の第２Ｎレンズを有している。第３レンズ群は少なくとも１つの正の屈折力の第３Ｐレンズを有している。第２Ｎレンズの材料と第３Ｐレンズの材料は後述する条件式（１ａ）、（２ａ）と条件式（１ｂ）、（２ｂ）を満足している。
【００２３】
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。
【００２４】
図２、図３、図４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）における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００２５】
図５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。
【００２６】
図６、図７、図８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、望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００２７】
図９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。
【００２８】
図１０、図１１、図１２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、望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００２９】
図１３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。
【００３０】
図１４、図１５、図１６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、望遠端における物体距離無限遠に合焦したときの収差図である。
【００３１】
図１７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。
【００３２】
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。
【００３３】
尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターに用いても良く、このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。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（開放Ｆナンバー絞り）である。
【００３４】
Ｇ２Ｎは第２レンズ群Ｌ２中の負の屈折力のレンズ（光学素子）（第２Ｎレンズ）である。
【００３５】
Ｇ３Ｐは第３レンズ群Ｌ３中の正の屈折力のレンズ（光学素子）（第３Ｐレンズ）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】
収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線，ｇ線である。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、ωは半画角である。
【００３８】
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。
【００３９】
各実施例では、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、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有している。尚、第１レンズ群Ｌ１の物体側又は第４レンズ群Ｌ４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等の屈折力のあるレンズ群が位置していても良い。
【００４０】
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。
【００４１】
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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
開口絞りＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動している。
【００４４】
各実施例では、以上のような構成とすることにより、広角端ではレンズ系全体がレトロフォーカス型の屈折力配置となっている。これにより、広角端での広画角化を有利にしている。
【００４５】
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。
【００４６】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカスは、第２レンズ群Ｌ２の一部のレンズ群ＦＧを像側へ移動させて行っている。
【００４７】
各実施例において、第２ＮレンズＧ２Ｎの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ２Ｎ、θｇＦ２Ｎとする。
【００４８】
第３ＰレンズＧ３Ｐの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３Ｐ、θｇＦ３Ｐとする。このとき
０．７９＜θｇＦ２Ｎ−（１．０×１０-4×νｄ２Ｎ2−９．１×１０-3×νｄ２Ｎ）＜０．８６  ・・・（１ａ）
１０＜νｄ２Ｎ＜３０  ・・・（２ａ）
０．７９＜θｇＦ３Ｐ−（１．０×１０-4×νｄ３Ｐ2−９．１×１０-3×νｄ３Ｐ）＜０．８６  ・・・（１ｂ）
１０＜νｄ３Ｐ＜３０  ・・・（２ｂ）
なる条件を満足している。
【００４９】
ここで、各実施例における光学材料の部分分散比θｇＦ、とアッベ数ｖｄは以下のように定義される。
【００５０】
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
ただし、Ｎｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣは材料のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線の屈折率である。
【００５１】
第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐ等の光学素子の光学材料には部分分散比が一般的な光学材料に比べて大きいものを使用している。
【００５２】
この光学素子を開口絞りＳＰよりも像側において正の屈折力のレンズで使用する場合を考える。軸上色収差に関してはＣ線とｇ線のピント位置が共にオーバー側になるところを、ｇ線のピント位置を高い独立性をもってアンダー側に補正することができる。倍率色収差に関してはｇ線の屈折率がＣ線の屈折率に対して大きくなるため、ｇ線をアンダー側へ補正することができる。
【００５３】
一方、この光学素子を開口絞りＳＰよりも物体側において負の屈折力のレンズに使用する場合には、軸上色収差に関してはｇ線をオーバー側に、倍率色収差に関してはｇ線をアンダー側へ補正することができる。
【００５４】
これらの光学素子を単独で使用する場合には、軸上色収差と倍率色収差のバランスを考慮して、物体近軸光線と瞳近軸光線の高さのバランスが取れる光路中の位置に配置する必要がある。
【００５５】
しかし、ズームレンズのレンズ群構成が限定される場合には、上記の位置に配置した際、色収差の１次スペクトルが悪化してしまう恐れがある。また、色収差に関して１次スペクトルを重視すると光学素子の配置が限定され２次スペクトルの補正効果が十分に得られなくなる。
【００５６】
そこで各実施例においては、上記の正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐと負の屈折力の第２ＮレンズＧ２Ｎの２つの光学素子（レンズ）を使用している。これら２つの光学素子は、軸上色収差に関しては補正が打ち消す関係にあり、倍率色収差に関してはｇ線をアンダー側へ補正する効果が強めあう関係にある。
【００５７】
つまり、これらの光学素子を適切な屈折力で配置してやれば、配置の限定による２次スペクトルの補正効果の不足を補いあいながら、色収差に関して１次スペクトルと２次スペクトルを共に良好に補正することができる。
【００５８】
各実施例のような、物体側より像側へ順に負、正、負、正の屈折力の第１〜第４レンズ群を有するズームレンズにおいて、色収差の補正を考えた場合、正の屈折力の第２レンズ群に前記のような負の屈折力の第２ＮレンズＧ２Ｎを配置する。また、負の屈折力の第３レンズ群に前記のような正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐを配置する。
【００５９】
第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は瞳近軸光線の入射高が低いため、単独では２次スペクトル補正効果が十分得られない。そこで第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐの、２つの光学素子を使用することにより、軸上色収差と倍率色収差の２次スペクトルをバランスさせて良好に補正している。また、１次スペクトルに関してもレンズ群の屈折力と逆符号の屈折力を有する光学素子に、上記の材料を使用して補正効果を高めている。
【００６０】
条件式（１ａ）、（２ａ）を満足する部分分散比とアッベ数を有する第２ＮレンズＧ２Ｎを正の屈折力を有する第２レンズ群に用いる。条件式（１ｂ）、（２ｂ）を満足する部分分散比とアッベ数を有する第３ＰレンズＧ３Ｐを負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３に用いている。
【００６１】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００６２】
条件式（１ａ）、（１ｂ）は第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐの光学特性の部分分散比を規定したものである。
【００６３】
光学特性が一般の光学材料とかけ離れたものをレンズとして用いた場合、そのレンズ面における波長依存特性曲線の短波長側の曲がりが大きくなりすぎてしまう。その大きな曲がりを打ち消すためには、他のレンズの屈折力も強くしなければならず、結局、球面収差、コマ収差や非点収差などが増大し、これらの収差補正が困難となる。
【００６４】
条件式（１ａ）、（１ｂ）の上限値を上回ると軸上色収差の２次スペクトルが補正過剰になり、また下限値を下回ると十分な補正効果が十分得られなくなる。
【００６５】
条件式（２ａ）、（２ｂ）は第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐの材料のアッベ数を規定したものである。アッベ数の絶対値が小さい高分散材料は、必要な色収差を得るための屈折力の変化量が小さくて済み、収差論上、球面収差、コマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼすことなく色収差を制御することができる。
【００６６】
特に負の屈折力の第３レンズ群においては正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐの材料のアッベ数を小さく取るのが、１次スペクトルの補正上好ましい。第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐの材料のアッベ数が条件式（２ａ）、（２ｂ）の上限値を上回ると１次スペクトルの補正が十分行えず、変倍による色収差の変動が大きくなってしまう。また、下限を下回ると１次スペクトルが補正過剰となる。
【００６７】
更に好ましくは条件式（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）、（２ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６８】
０．７９３＜θｇＦ２Ｎ−（１．０×１０-4×νｄ２Ｎ2−９．１×１０-3×νｄ２Ｎ）＜０．８５０  ・・・（１ａａ）
１５＜νｄ２Ｎ＜２８  ・・・（２ａａ）
０．７９３＜θｇＦ３Ｐ−（１．０×１０-4×νｄ３Ｐ2−９．１×１０-3×νｄ３Ｐ）＜０．８５０  ・・・（１ｂｂ）
１５＜νｄ３Ｐ＜２８  ・・・（２ｂｂ）
各実施例では以上のように各要素を特定することにより、色収差を良好に補正することができ、高い光学性能を有した広画角のズームレンズを得ることができる。
【００６９】
各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。
【００７０】
第２ＮレンズＧ２Ｎの焦点距離をｆ２Ｎ、第３ＰレンズＧ３Ｐの焦点距離をｆ３Ｐとする。
【００７１】
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。
【００７２】
このとき
−５．５＜ｆ２Ｎ／ｆ３Ｐ＜−０．３    ・・・（３）
−３．０＜ｆ２Ｎ／ｆ２＜−０．３      ・・・（４）
−３．０＜ｆ３Ｐ／ｆ３＜−０．３      ・・・（５）
なる条件を１以上満足するのが良い。
【００７３】
次に各条件式の技術的な意味について説明する。
【００７４】
条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２中の負の屈折力の第２ＮレンズＧ２Ｎと第３レンズ群Ｌ３中の正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐの屈折力の関係を規定したものである。
【００７５】
これらの屈折力の関係が条件式（３）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２中の負の屈折力の第２ＮレンズＧ２Ｎの屈折力が、第３レンズ群Ｌ３中の正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐの屈折力に対して弱くなる。
【００７６】
その結果、倍率色収差においてｇ線のオーバー側への補正量が不足するか、軸上色収差においてｇ線のオーバー側への打ち消し量が不足し２次スペクトルが補正不足となる。また、下限を下回ると、第２レンズ群Ｌ２中の負の屈折力の第２ＮレンズＧ２Ｎの屈折力が、第３レンズ群Ｌ３中の正の屈折力の第３ＰレンズＧ３Ｐの屈折力に対して強くなる。その結果、倍率色収差においてｇ線のオーバー側への補正量が過剰となるか、軸上色収差においてｇ線のオーバー側への打ち消し量が過剰となり、特に望遠端において２次スペクトルが悪化してくる。
【００７７】
条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２の屈折力に対する第２ＮレンズＧ２Ｎの屈折力の比に関する。また条件式（５）は第３レンズ群Ｌ３の屈折力に対する、第３Ｐレンズ群Ｇ３Ｐの屈折力の比に関する。
【００７８】
これらの屈折力の関係が条件式（４）及び条件式（５）の上限を上回ると、各光学素子の屈折力が各レンズ群の屈折力に対して弱くなるため、１次スペクトルの補正が十分行えず、変倍による色収差の変動が大きくなってしまう。また、条件式（４）及び条件式（５）の下限を下回ると、各光学素子の屈折力が各群の屈折力に対して強くなるため、１次スペクトルの補正が過剰となる。
【００７９】
なお、好ましくは条件式（３）〜（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００８０】
−３．０＜ｆ２Ｎ／ｆ３Ｐ＜−０．５    ・・・（３ａ）
−２．０＜ｆ２Ｎ／ｆ２＜−０．５      ・・・（４ａ）
−２．０＜ｆ３Ｐ／ｆ３＜−０．５      ・・・（５ａ）
また、各実施例における第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐの光学材料としてはガラス材料を使用することが好ましい。
【００８１】
ガラス材料は熱に対する屈折率変化が小さいため、耐環境性の高いズームレンズが実現できる。また、ガラス材料を使用することにより、光学素子自体の屈折力を強めることができるため、高い色消し効果を得ることができる。
【００８２】
ただし、樹脂材料のような、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものを使用しても、本発明の効果は何ら変わりない。
【００８３】
また各実施例において、第２レンズ群Ｌ２内で第２ＮレンズＧ２Ｎと隣接する（接合する）第２ＮレンズＧ２Ｎの屈折力と逆符号の屈折力より成るレンズ（光学素子）の材料のアッベ数をν２Ｐとする。
【００８４】
第３レンズ群Ｌ３内で第３ＰレンズＧ３Ｐと隣接する（接合する）第３ＰレンズＧ３Ｐの屈折力と逆符号の屈折力より成るレンズ（光学素子）の材料のアッベ数をν３Ｎとする。
【００８５】
このときアッベ数ν２Ｐとアッベ数ν３Ｎのうち小さい方のアッベ数をνｄ１とする。また、第２Ｎレンズと第３Ｐレンズのうち、アッベ数νｄ１を有するレンズと隣接する一方のレンズのアッベ数をνｄＧＮＬとする。このとき
１０＜νｄＩ−νｄＧＮＬ＜２５    ・・・（６）
なる条件を満足するのが好ましい。
【００８６】
条件式（６）を満たすようなレンズを第２レンズ群内と第３レンズ群内に用いることにより、接合レンズ面の曲率を適切な形状とすることができ、色の球面収差を良好に補正することができる。条件式（６）の上限を上回るか、または下限を下回ると色の球面収差が補正過剰か補正不足となるので良くない。
【００８７】
次に各実施例のレンズ構成について説明する。
【００８８】
図１の実施例１では第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に第２ＮレンズＧ２Ｎが位置している。また第３レンズ群Ｌ３の最も像側に第３ＰレンズＧ３Ｐが位置している。第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐに条件式（１ａ）、（１ｂ）、条件式（２ａ）、（２ｂ）を満たす材料を使用している。またこれらのレンズの屈折力を適切に設定することにより、軸上色収差、倍率色収差における１次スペクトルと２次スペクトルを良好に補正している。
【００８９】
実施例１の各レンズ群の具体的なレンズ構成は、次のとおりである。
【００９０】
以下、物体側から像側へ順に第１レンズ群Ｌ１は、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズの４枚より構成している。第１レンズ群Ｌ１は負の屈折力が強いので負の屈折力を複数枚の負レンズで分担させた方が広角端においてコマ収差や像面湾曲を補正するのが容易となるので好ましい。
【００９１】
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と正レンズとを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズより構成している。
【００９２】
第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に負レンズ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとを接合した接合レンズより構成している。
【００９３】
第４レンズ群Ｌ４は物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズより構成している。
【００９４】
図５の実施例２は実施例１に比べて、第１レンズ群Ｌ１を３つのレンズより構成とした点と、第３レンズ群Ｌ３における第３ＰレンズＧ３Ｐの材料を樹脂材料とし、ガラスより成るレンズで両側から接合した３枚の接合レンズより構成した点が異なっている。
【００９５】
樹脂材料としてはＵＶ硬化樹脂（ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇF＝０．６９）やＮ−ポリビニルカルバゾール（ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇF＝０．６９）が上記の条件式（１ａ）、（１ｂ）、（２ａ）、（２ｂ）を満足する。樹脂材料としては、これに限定するものではない。
【００９６】
このような樹脂材料より成る第３ＰレンズＧ３Ｐガラスで挟み込んだ構成とすると、環境の変化による光学性能の劣化を抑えることができるので好ましい。また、蛍石等の光学材料に比べて肉厚を薄くすることができ、光学系の小型化に有効となる。
【００９７】
第３ＰレンズＧ３Ｐと第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の第２ＮレンズＧ２Ｎにより軸上色収差、倍率色収差における１次スペクトルと２次スペクトルを良好に補正している。
【００９８】
実施例２の各レンズ群の具体的なレンズ構成とは次のとおりである。以下、物体側から像側へ順に第１レンズ群Ｌ１は負レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
【００９９】
第２レンズ群Ｌ２は実施例１と同じである。第３レンズ群Ｌ３は負レンズ、そして負レンズ、正レンズ、正レンズの３つのレンズ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は実施例１と同じである。
【０１００】
図９の実施例３は実施例１に比べて全体の焦点距離範囲が短く、広画角化を図っている。そして各レンズ群のレンズ構成を広画角化に最適化した点が異なっている。
【０１０１】
本実施例では第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に第２ＮレンズＧ２Ｎが位置している。第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に第３Ｐレンズ群Ｇ３Ｐが位置している。
【０１０２】
第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐに条件式（１ａ）、（１ｂ）、条件式（２ａ）、（２ｂ）を満たす材料を使用している。またこれらの各レンズの屈折力を適切に設定することにより、軸上色収差、倍率色収差における１次スペクトルと２次スペクトルを良好に補正している。
【０１０３】
実施例３の各レンズ群の具体的なレンズ構成は次のとおりである。以下、物体側から像側へ順に第１レンズ群Ｌ１は物体側から凸でメニスカス形状の３つの負レンズ、両凹形状の負レンズ、正レンズより構成している。
【０１０４】
第２レンズ群Ｌ２は負レンズ、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は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、負レンズより構成している。
【０１０５】
第４レンズ群Ｌ４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。
【０１０６】
図１３の実施例は実施例１に比べて全体の焦点距離範囲が長く、長焦点化を図り、各レンズ群のレンズ構成を長焦点化に最適化した点が異なっている。
【０１０７】
本実施例では第２レンズ群Ｌ２中の３枚のレンズを接合したレンズの中央に第２ＮレンズＧ２Ｎが位置している。また第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に第３ＰレンズＧ３Ｐが位置している。第２ＮレンズＧ２Ｎと第３ＰレンズＧ３Ｐに条件式（１ａ）、（１ｂ）、条件式（２ａ）、（２ｂ）を満たす材料を使用している。
【０１０８】
又、これらの各レンズの屈折力を適切に設定することにより、軸上色収差、倍率色収差における１次スペクトルと２次スペクトルを良好に補正している。
【０１０９】
実施例４の各レンズ群の具体的なレンズ構成は次のとおりである。以下物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。
【０１１０】
第２レンズ群Ｌ２は正レンズ、負レンズ、正レンズの３つのレンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成している。
【０１１１】
第３レンズ群Ｌ３は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、負レンズより構成している。
【０１１２】
第４レンズ群Ｌ４は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズより構成している。
【０１１３】
各実施例では以上のように各レンズ群を構成することによって、ズーミングによる諸収差の変動を少なくし、全ズーム範囲によたり高い光学性能を得ている。
【０１１４】
以上、各実施例の好ましい実施形態について説明したが、各実施例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。
【０１１５】
以下に、実施例１〜４に各々対応する数値実施例１〜４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、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。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。ＢＦはバックフォーカスである。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、
【０１１６】
【数１】
2010060612.tif 000003
【０１１７】
で表わされる。但し、Ｒは近軸曲率半径、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２は非球面係数である。又、「ｅ−Ｘ」は「×１０−Ｘ」を意味している。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）
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*      2220.533    2.30   1.77250    49.6       55.80
2         26.387    9.42                         41.46
3        190.551    1.80   1.77250    49.6       40.81
4         29.275    0.16   1.51640    52.2       35.36
5*        35.655    6.16                         35.18
6       -667.284    1.60   1.83481    42.7       35.21
7        117.224    0.15                         34.77
8         45.216    4.50   1.76182    26.5       34.75
9        566.327  (可変)                         34.29
10         55.622    1.30   1.77071    23.0       25.58
11         24.529    6.20   1.56732    42.8       24.80
12        -66.392    5.20                         24.57
13         35.407    4.80   1.48749    70.2       25.79
14        -80.072  (可変)                         25.61
15(絞り)    ∞       1.90                         21.59
16        154.396    1.40   1.88300    40.8       20.78
17         53.144    2.80                         20.26
18        -35.031    1.10   1.72000    42.0       20.22
19         21.873    5.50   1.77071    23.0       21.13
20       -168.555  (可変)                         21.46
21         95.194    8.50   1.49700    81.5       24.04
22        -18.837    1.20   1.80518    25.4       25.36
23        -32.131    0.20                         27.39
24         84.942    1.20   1.83400    37.2       29.47
25         25.051    6.95   1.49700    81.5       29.85
26       -887.086    0.20                         30.77
27        164.674    3.90   1.58313    59.4       31.56
28*       -63.133                                 31.97
非球面データ
第1面
K =-6.14998e+005    A4= 1.64530e-005     A6=-2.56325e-008
A8= 3.27955e-011     A10=-2.50611e-014    A12= 8.19429e-018  
第5面
K =-2.94474e+000    A4= 2.66428e-005     A6= 3.64621e-009
A8=-1.47620e-010     A10= 4.25531e-013    A12=-4.57387e-016  
第28面
K =-6.34166e+000    A4=-2.25920e-006     A6= 6.56535e-009
A8=-3.90111e-011     A10= 1.08556e-013    A12=-1.97563e-016  
各種データ
焦点距離      16.48    24.00    33.95
Fナンバー      2.91     2.91     2.91
画角          52.70    42.03    32.51
BF            40.19    48.95    60.02
d 9           31.47    12.74     2.10 
d14            0.93     4.95    10.14 
d20           13.04     9.02     3.83 
【０１１９】
（数値実施例２）
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*       455.530    2.30   1.86400    40.6       51.39
2         20.073   13.55                         35.81
3        -81.107    1.60   1.74320    49.3       35.49
4*        89.877    0.15                         34.94
5         50.978    5.42   1.80518    25.4       35.00
6       -589.375  (可変)                         34.38
7         61.266    1.30   1.77071    23.0       24.90
8         23.303    7.63   1.59270    35.3       25.25
9        -81.899    5.66                         24.40
10         43.348    5.33   1.48749    70.2       26.42
11        -71.476  (可変)                         26.30
12(絞り)    ∞       1.90                         22.07
13       -112.648    1.40   1.72047    34.7       21.70
14        106.600    1.70                         21.51
15        -52.807    1.10   1.63930    44.9       21.51
16         27.271    1.40   1.63555    22.7       22.30
17         53.606    3.40   1.84666    23.8       22.34
18       -760.809  (可変)                         22.56
19         33.375    9.91   1.49700    81.5       27.27
20        -26.821    1.20   1.74950    35.3       27.86
21        -42.421    0.20                         28.72
22       3964.053    1.25   1.80610    33.3       28.86
23         23.459    7.47   1.49700    81.5       29.01
24       -748.165    0.20                         29.91
25         66.530    3.90   1.58313    59.4       31.17
26*      -118.204                                 31.43
非球面データ
第1面
K =-1.38841e+003    A4= 1.65757e-005     A6=-2.69887e-008
A8= 3.64851e-011     A10=-2.96271e-014    A12= 9.78838e-018  
第4面
K = 8.19383e+000    A4= 3.68153e-006     A6=-9.38663e-009
A8=-4.78362e-011     A10= 1.80423e-013    A12=-2.91528e-016  
第26面
K =-3.02614e+001    A4= 5.70522e-006     A6= 5.29350e-009
A8= 1.45871e-011     A10=-9.90993e-015    A12= 3.53320e-017  
各種データ
焦点距離      16.40    23.99    34.00 
Fナンバー      2.88     2.87     2.87 
画角          52.84    42.04    32.47 
BF            38.57    45.55    55.73 
d 6           29.87    12.82     3.00 
d11            1.00     7.46    14.32 
d18           14.97     8.20     1.30 
【０１２０】
（数値実施例３）
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         45.885    3.00   1.80400    46.6       69.31
2         28.119    7.91                         52.89
3         33.458    3.01   1.67790    55.3       50.93
4*        17.299   10.23                         44.27
5         74.848    2.57   1.86400    40.6       41.48
6*        27.543   10.26                         32.56
7        -83.422    1.90   1.49700    81.5       31.34
8         33.814    0.20                         29.50
9         29.796    5.54   1.72151    29.2       29.54
10      -1043.851  (可変)                         28.90
11         36.410    1.14   1.77071    23.0       19.90
12         16.427    6.22   1.64769    33.8       19.76
13       -107.140  (可変)                         19.93
14(絞り)    ∞       2.00                         19.82
15       -190.500    4.12   1.77071    23.0       19.80
16        -33.856    0.96   1.74950    35.3       19.92
17        354.522    1.81                         20.00
18        -29.852    1.00   1.80610    33.3       20.00
19        -65.445  (可変)                         20.69
20*        20.571    7.43   1.49700    81.5       24.68
21        -53.662    0.17                         25.08
22         53.796    1.05   1.88300    40.8       25.18
23         15.871   10.08   1.49700    81.5       24.12
24*       -43.974                                 25.32
非球面データ
第4面
K =-8.87625e-001    A4=-2.10974e-006     A6=-8.48428e-009
A8=-3.65611e-011     A10= 9.25731e-015    A12= 3.87310e-017  
第6面
K = 1.08492e-002    A4= 1.16243e-005     A6= 3.07751e-008
A8=-1.74822e-011     A10=-2.83764e-014    A12= 7.85393e-016  
第20面
K =-9.22194e-001    A4=-9.21994e-007     A6= 1.92302e-008
A8=-7.96389e-011     A10= 1.66902e-013    A12=-1.44349e-016  
第24面
K = 1.54051e+000    A4= 1.90315e-005     A6= 1.26416e-008
A8= 9.64841e-011     A10=-2.38273e-013    A12= 7.44288e-016  
各種データ
焦点距離      14.00    17.67    23.07  
Fナンバー      2.88     2.88     2.88  
画角          57.09    50.76    43.17  
BF            38.61    44.65    53.57  
d10           19.29    10.24     3.21  
d13            7.93     9.19    11.67  
d19            6.27     3.99     1.14  
【０１２１】
（数値実施例４）
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*        91.161    2.60   1.48749    70.2       54.98
2         28.394   13.46                         45.26
3       -263.064    4.20   1.84666    23.8       44.28
4        -75.860    2.63                         43.68
5        -50.199    2.10   1.79952    42.2       41.80
6        115.005    0.20                         40.51
7         71.383    4.15   1.84666    23.8       40.52
8        170.753  (可変)                         39.89
9*       250.225    4.05   1.88300    40.8       36.02
10       -103.616    1.70   1.77071    23.0       36.04
11         72.758    7.00   1.60562    43.7       35.97
12        -80.725    7.43                         36.07
13         45.517    4.75   1.48749    70.2       36.30
14       3558.622  (可変)                         36.15
15(絞り)    ∞       2.10                         31.03
16      -4504.049    5.62   1.77071    23.0       30.58
17        -36.928    1.30   1.62588    35.7       30.30
18         82.367    4.48                         29.06
19        -36.341    1.70   1.51742    52.4       29.04
20       -132.578  (可変)                         29.88
21       -372.439    7.86   1.49700    81.5       30.26
22        -22.485    1.45   1.78470    26.3       30.62
23        -37.313    0.50                         32.19
24         72.991    5.97   1.77250    49.6       34.70
25        -70.098    6.51                         34.80
26*      -147.372    1.35   1.80610    40.9       32.53
27        113.648                                 32.50
非球面データ
第1面
K = 5.44802e+000    A4= 1.74316e-006     A6=-4.72827e-011
A8= 8.89776e-014     A10= 1.26813e-017    A12= 2.15164e-019  
第9面
K = 1.21930e+001    A4=-8.48349e-007     A6= 7.48665e-010
A8=-3.43967e-012     A10= 8.47384e-015    A12=-9.28406e-018  
第26面
K = 8.47152e+000    A4=-2.74547e-006     A6=-1.96917e-009
A8= 9.62289e-012     A10=-3.65822e-014    A12= 4.96356e-017  
各種データ
焦点距離      36.00    51.97    68.00 
Fナンバー      2.88     2.88     2.87 
画角          31.00    22.60    17.65 
BF            49.78    59.53    71.48 
d 8           26.10    10.15     2.00 
d14            5.00    16.50    24.02 
d20           16.47     7.31     1.30 
【０１２２】
【表１】
2010060612.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１７を用いて説明する。図１７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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の数値実施例１の光学断面図
【図２】本発明の数値実施例１の広角端における諸収差図
【図３】本発明の数値実施例１の中間位置における諸収差図
【図４】本発明の数値実施例１の望遠端における諸収差図
【図５】本発明の数値実施例２の光学断面図
【図６】本発明の数値実施例２の広角端における諸収差図
【図７】本発明の数値実施例２の中間位置における諸収差図
【図８】本発明の数値実施例２の望遠端における諸収差図
【図９】本発明の数値実施例３の光学断面図
【図１０】本発明の数値実施例３の広角端における諸収差図
【図１１】本発明の数値実施例３の中間位置における諸収差図
【図１２】本発明の数値実施例３の望遠端における諸収差図
【図１３】本発明の数値実施例４の光学断面図
【図１４】本発明の数値実施例４の広角端における諸収差図
【図１５】本発明の数値実施例４の中間位置における諸収差図
【図１６】本発明の数値実施例４の望遠端における諸収差図
【図１７】本発明の撮像装置の実施例の要部概略図
【符号の説明】
【０１３１】
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
ＩＰ    像面
ｄ      ｄ線
ｇ      ｇ線
ΔＭ      メリディオナル像面
ΔＳ      サジタル像面
【図１】
2010060612.tif 000005
【図２】
2010060612.tif 000006
【図３】
2010060612.tif 000007
【図４】
2010060612.tif 000008
【図５】
2010060612.tif 000009
【図６】
2010060612.tif 000010
【図７】
2010060612.tif 000011
【図８】
2010060612.tif 000012
【図９】
2010060612.tif 000013
【図１０】
2010060612.tif 000014
【図１１】
2010060612.tif 000015
【図１２】
2010060612.tif 000016
【図１４】
2010060612.tif 000017
【図１５】
2010060612.tif 000018
【図１６】
2010060612.tif 000019
【図１７】
2010060612.tif 000020
【図１３】
2010060612.tif 000021