(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸方向へ単調に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する後続のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群が、物体側より順に、いずれも負の屈折力を有する２枚以下のレンズからなる第１群第１レンズ部、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するレンズ、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズの２枚のみが物体側よりこの順に配されている第１群第２レンズ部、１枚の負レンズ、少なくとも２枚の正レンズが物体側よりこの順に連続配置されている第１群第３レンズ部からなり、
前記後続のレンズ群が、物体側より順に、絞り、変倍時に固定される正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に移動させて像面の位置変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第４レンズ群からなるものであることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記メニスカスレンズのｄ線を基準としたアッベ数νｄ１２ｎが、以下の条件式（ａ）を満足するものであることを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
３０＜νｄ１２ｎ＜５５  ・・・（ａ）
【請求項３】
前記メニスカスレンズが、以下の条件式（ｂ）を満足するものであることを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
−５．０＜(Ｒ１２ｆ＋Ｒ１２ｒ)／(Ｒ１２ｆ−Ｒ１２ｒ)＜−１．０  ・・・（ｂ)
ただし、
Ｒ１２ｆ：メニスカスレンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ１２ｒ：メニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径
【請求項４】
前記第１群第３レンズ部に配置された前記負レンズのｄ線を基準としたアッベ数νｄ１３ｎが、以下の条件式（ｃ）を満足するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
２２＜νｄ１３ｎ＜３８  ・・・（ｃ）
【請求項５】
前記第１群第２レンズ部を構成する正レンズと負のメニスカスレンズとが接合されたものであり、かつ、前記第１群第３レンズ部を構成する前記負レンズと、該負レンズに隣接して配置された正レンズとが接合されたものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項６】
以下の条件式（ｄ）を満足するものであることを特徴とする請求項５記載のズームレンズ。
０．１５＜ｄ１／ｄＬ＜０．５５  ・・・（ｄ）
ただし
ｄ１：第１群第１レンズ部を構成する最も像側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面との間隔（空気間隔）
ｄＬ：第１群第１レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も像側のレンズ面との間隔
【請求項７】
前記第１群第１レンズ部が、１枚の負レンズで構成されたものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項８】
以下の条件式（ｍ）を満足するものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．９＜ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．１  ・・・（ｍ）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
【請求項９】
以下の条件式（ｎ）を満足するものであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
２．５＜ｆ３／ｆ４＜５．０  ・・・（ｎ）
ただし、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズを備えた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、広角高変倍比のズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、民生用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズとして、ズーム設定を広角端に定めたときの画角が６０度程度で、かつ変倍比が１０倍前後のものが多数製品化されている。このようなズームレンズには、第１レンズ群として、物体側より順に、負の屈折力を有するレンズ（以後、負のレンズまたは負レンズともいう）、２枚ないし３枚の正の屈折力を有するレンズ（以後、正のレンズまたは正レンズともいう）が配置されているものが多く知られている。
【０００３】
また、さらに大きな画角を必要とするズームレンズの場合には、画角が６０度程度の一般的なズームレンズに対してワイドコンバージョンレンズを装着したり、あるいは、そのワイドコンバージョンレンズに対応するようなレンズ部分、すなわち複数の負レンズと正レンズからなり全体として略アフォーカル系をなすレンズ部分を、上記画角が６０度程度の一般的なズームレンズの第１レンズ群の物体側に配置して画角の大きなズームレンズを構成する手法も知られている。
【０００４】
このようなズームレンズとして、例えば、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなる簡易な構成を有するワイドコンバージョンレンズを装着して画角を大きくしたズームレンズが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
ワイドコンバージョンレンズは、一般に、単体として使用可能なマスターレンズの物体側に装着されて、このマスターレンズの焦点距離を短くするものである。しかしながら、ワイドコンバージョンレンズをマスターレンズから離脱させる必要がない場合には、ワイドコンバージョンレンズとマスターレンズとを一体化した状態で最適化したズームレンズを設計した方が、小型化には有利である（特許文献２参照）。
【０００６】
また、さらに、広角でありながら、望遠端での倍率が大きい（焦点距離が長い）ズームレンズ（広角高変倍比ズームレンズ）への要求も高まっている。高変倍比化に際して課題となるのが、ズーム設定を望遠側に定めたときに生じる軸上色収差の補正である。また、ズーム設定を広角側に定めたときに生じる倍率色収差と望遠側に定めたときに生じる軸上色収差のバランスを取ることも重要である。ズーム設定を望遠側に定めたときの軸上色収差の補正を主に担うのは、第１レンズ群であり、第１レンズ群中の物体側のレンズ部分が正レンズと負レンズの２枚からなる簡易な構成では、軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することが難しい。
【０００７】
そのため、第１レンズ群中の物体側のレンズ部分を３枚ないし４枚のレンズで構成して、軸上色収差および倍率色収差を補正している広角高変倍比ズームレンズも知られている（特許文献３〜５参照）。例えば、物体側より順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ・・・を配置した広角高変倍比ズームレンズ（特許文献３参照）や、物体側より順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズ・・・を配置した広角高変倍比ズームレンズ（特許文献４参照）や、物体側より順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズを配置した広角高変倍比ズームレンズ（特許文献５参照）が知られている。
【０００８】
このような広角高変倍比ズームレンズは、いずれも、最も物体側に２枚の負レンズを連続配置している。最も物体側に２枚の負レンズを連続配置するのは、広角化のために必要な強い負のパワーを２枚の負レンズに分散させて受け持たせて、レンズを通る光線の急峻な屈折を抑制して収差の発生を抑えるためである。それに対して、物体側より順に、負レンズ、正レンズ、負レンズ・・・のように、最も物体側に負レンズと正レンズとを連続配置した広角高変倍比ズームレンズは見当たらない。広角高変倍比ズームレンズとしてそのように構成されたものが見当たらないのは、ズームレンズの光軸に対して大きな角度で入射する軸外光束が急峻な角度で屈折を繰り返すことによって生じる大きな色収差の補正が難しいためである。
【０００９】
また、ビデオカメラや監視カメラ等に用いられる広角高変倍比のズームレンズにおいて４群または５群構成のものが多く用いられているが、そのようなズームレンズの第１レンズ群には、１枚の負レンズ、２枚ないし３枚の正レンズが物体側よりこの順に配されているのが一般的である。この１枚の負レンズは、殆どのものがアッベ数２５程度の高分散材料で形成されており、そのようなアッベ数から外れた光学部材を適用することは稀である。
【００１０】
また、第１レンズ群を構成する負レンズに高分散材料を用いてさらなる高変倍化を実現しようとすると、色収差の２次スペクトルの補正が非常に難しくなる。変倍比が１０倍以下のズームレンズでは、第１レンズ群を構成する負レンズに対して高分散材料を用いても色収差の二次スペクトルの補正が可能であり、高屈折率高分散材を用いてレンズを薄型化するメリットが大きい。一方、この色収差の二次スペクトルをより小さくするために、第１レンズ群を構成する負レンズに対して上記高分散材料よりもやや分散が小さい材料を用いた例もある。例えば、アッベ数が３０〜４０程度の材料を第１レンズ群を構成する負レンズに適用した例が知られているが（特許文献６〜８参照）、いずれも変倍比が１０倍以下であり、それよりも変倍比を大きくするには、第１レンズ群の構成およびパワー配分を改良する必要がある。
【００１１】
ところで、上記高変倍化に加えて広角化を実現するために、第１レンズ群の物体側に、ワイドコンバージョンレンズとよく似た構成を持ち、アフォーカル系をなすレンズ群を配置することが有効であることが知られている（特許文献６〜８参照）。このようにズームレンズを構成すると、ズーム設定を広角端に定めたときに焦点距離が短くなる分だけ、ズーム設定を望遠端に定めたときに生じる軸上色収差を小さくできるため、変倍比がやや大きくても、色収差の二次スペクトルを所望のレベルまで補正することができる。このようにズームレンズを構成するときには、第１レンズ群を構成する負レンズに対してアッベ数が２５程度の光学部材からなるレンズを採用する例が多い（特許文献９参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平６−１３８３８９号公報
【特許文献２】特許３０３３２７６号公報
【特許文献３】特許３６６７０５４号公報
【特許文献４】特開２００６−１１９３４６号公報
【特許文献５】特開２００９−３１６２８８号公報
【特許文献６】特開２００３−９８４３４号公報
【特許文献７】特開２００５−３４５８９２号公報
【特許文献８】特開２００７−３６００号公報
【特許文献９】特開２００７−３１６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、色収差を抑えて広角化および高変倍比化を実現した広角高変倍比ズームレンズ（特許文献１〜５参照）は、第１レンズ群中の物体側（すなわち、第１レンズ群中のワイドコンバージョンレンズに対応する部分）に配されたレンズ間に大きな間隙（空気間隔）が設けられている。そのため、このような広角高変倍比ズームレンズにおいては、第１レンズ群が大型化してしまうという問題がある。さらに、そのような大きな間隙が設けられたことにより、最も物体側のレンズ（前玉）の径が非常に大きくなってしまうという問題もある。
【００１４】
そのため、このような広角高変倍比ズームレンズにおいて、色収差の発生を増大させることなく、すなわち広角側における倍率色収差や望遠側における軸上色収差の発生を抑制しつつ、装置サイズを小型化したいという要請がある。
【００１５】
一方、色収差の２次スペクトルを補正するためにアッベ数が３０〜４０程度の光学部材を用いているズームレンズ（特許文献６〜９参照）の変倍比をさらに大きく、例えば１５倍ないし２０倍程度まで大きくしようとすると、再び色収差の二次スペクトルの補正が困難になってくるという問題が生じる。ここで、第１レンズ群を構成する負レンズに対してより分散の小さい光学部材を適用しようとすると、レンズの曲率を大きくせねばならずズームレンズが大型化する。また、そのような分散の小さい光学部材を適用して色収差を抑制しようとすると、色収差の二次スペクトルの補正と軸外色収差の補正との両立が難しくなる。したがって、ズームレンズを広角化および高変倍化するとともに小型化するためには、第１レンズ群を構成する負レンズに用いる光学部材、および、第１レンズ群のレンズ構成を最適化する必要がある。
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、色収差の発生を抑えて装置サイズを小型化することができる広角高変倍比のズームレンズおよび撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に属する第１のズームレンズは、物体側より順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸方向へ単調に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する後続のレンズ群からなり、第１レンズ群が、物体側より順に、いずれも負の屈折力を有する２枚以下のレンズからなる第１群第１レンズ部、像側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズの２枚のみが物体側よりこの順に配されている第１群第２レンズ部、１枚の負レンズ、少なくとも２枚の正レンズが物体側よりこの順に連続配置されている第１群第３レンズ部からなり、後続のレンズ群は、物体側より順に、絞り、変倍時に固定される正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に移動させて像面の位置変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第４レンズ群からなるものであることを特徴とするものである。
【００１８】
前記メニスカスレンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１２ｎは、条件式（ａ）：３０＜νｄ１２ｎ＜５５を満足するものとすることが望ましく、条件式（ａ′）：３５＜νｄ１２ｎ＜５７を満足するものとすることがより望ましい。
【００１９】
前記第１のズームレンズは、第１群第２レンズ部を構成する負のメニスカスレンズの物体側レンズ面の曲率半径をＲ１２ｆ、像側レンズ面の曲率半径をＲ１２ｒとしたときに、条件式（ｂ）：−５．０＜(Ｒ１２ｆ＋Ｒ１２ｒ)／(Ｒ１２ｆ−Ｒ１２ｒ)＜−１．０を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｂ′）：−４．５＜（Ｒ１２ｆ＋Ｒ１２ｒ）／（Ｒ１２ｆ−Ｒ１２ｒ）＜−１．３を満足するものとすることがより望ましい。
【００２０】
前記第１群第３レンズ部に配置された負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１３ｎは、条件式（ｃ）：２２＜νｄ１３ｎ＜３８を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｃ′）：２３＜νｄ１３ｎ＜３２を満足するものとすることがより望ましい。
【００２１】
前記第１群第２レンズ部を構成する正レンズと負のメニスカスレンズとを接合されたものとし、かつ、第１群第３レンズ部を構成する負レンズとこの負レンズに隣接して配置された正レンズとを接合されたものとすることが望ましい。
【００２２】
前記第１のズームレンズは、第１群第１レンズ部を構成する最も像側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面との間隔（空気間隔/光軸上の距離）をｄ１、第１群第１レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も像側のレンズ面との間隔（光軸上の距離）をｄＬとしたときに、条件式（ｄ）：０．１５＜ｄ１／ｄＬ＜０．５５を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｄ′）：０．１８＜ｄ１／ｄＬ＜０．５２を満足するものとすることがより望ましい。
【００２３】
なお、間隔ｄ１は、レンズ面間の光軸上における距離であり空気間隔でもある。また、間隔をｄＬは、レンズ面間の光軸上における距離である。
【００２４】
前記第１群第１レンズ部は、１枚の負レンズで構成されたものとすることができる。
【００２５】
本発明に属さない第２のズームレンズは、物体側より順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸方向へ単調に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する後続のレンズ群とを備え、第１レンズ群が、１枚の負レンズ、２枚ないし３枚の正レンズを物体側よりこの順に連続配置してなる第１群Ａ部を有するものであり、条件式（ｅ）：２７＜νｄ１ｍｎ＜４５、条件式（ｆ）：２．３＜｜ｆ１ｍｎ｜／ｆ１ｍ＜４．５、条件式（ｇ）：１．８＜ｆ１ｍ／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．１、条件式（ｈ）：５５＜νｄ１ｍ＋＜７５を全て満足することを特徴とするものである。
【００２６】
また、前記第２のズームレンズは、条件式（ｅ′）：２７＜νｄ１ｍｎ＜４３、条件式（ｆ′）：２．３＜｜ｆ１ｍｎ｜／ｆ１ｍ＜４．３、条件式（ｇ′）：２．０＜ｆ１ｍ／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．０、条件式（ｈ′）：５６＜νｄ１ｍ＋＜７２の全てを満足するものとすることがより望ましい。
【００２７】
ただし、νｄ１ｍｎは第１群Ａ部に配された１枚の負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数、ｆ１ｍｎは第１群Ａ部に配された前記１枚の負レンズの焦点距離、ｆ１ｍは第１群Ａ部全体の焦点距離、ｆｗはズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔはズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離、νｄ１ｍ＋は第１群Ａ部に配置されたそれぞれの正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数についての平均値である。
【００２８】
前記第１群Ａ部に配された前記負レンズに隣接する前記正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１ｍｐは、条件式（ｉ）：５５＜νｄ１ｍｐ＜７０を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｉ′）：５７＜νｄ１ｍｐ＜７０を満足するものとすることがより望ましい。
【００２９】
前記第１レンズ群は、第１群Ａ部の物体側に、１枚以上の負レンズ、と１枚以上の正レンズとを有する第１群Ｂ部を配置し、この第１群Ｂ部の最も物体側に前記負レンズを配置したものであり、さらに、この負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１ｋｎを、条件式（ｊ）：３５＜νｄ１ｋｎ＜５５を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｊ′）：３７＜νｄ１ｋｎ＜５５を満足するものとすることがより望ましい。
【００３０】
前記第１群Ｂ部に配されたいずれかの前記正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１ｋｐは、条件式（ｋ）：６０＜νｄ１ｋｐを満足するものとすることが望ましく、条件式（ｋ′）：６２＜νｄ１ｋｐを満足するものとすることがより望ましい。なお、第１群Ｂ部に配されたいずれかの前記正レンズは、第１群Ｂ部に配された前記正レンズのうち、少なくとも１つの正レンズである。
【００３１】
前記第１群Ｂ部は、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズを有するものとすることが望ましい。
【００３２】
前記第１および第２のズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離をｆｗ、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離をｆｔとしたときに、条件式（ｍ）：１．９＜ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．１を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｍ′）：２．０＜ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．０を満足するものとすることがより望ましい。
【００３３】
前記第２のズームレンズの後続のレンズ群は、物体側より順に、絞り、変倍時に固定される正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に移動させて像面の位置変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第４レンズ群を備えたものとすることが望ましい。
【００３４】
なお、後続のレンズ群は、上記第３レンズ群と第４レンズ群のみを備えたものとすることもできる。
【００３５】
前記第１および第２のズームレンズは、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたときに、条件式（ｎ）：２．５＜ｆ３／ｆ４＜５．０を満足するものとすることが望ましく、条件式（ｎ′）：２．６＜ｆ３／ｆ４＜４．８を満足するものとすることがより望ましい。
【００３６】
本発明の撮像装置は、前記第１のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
【００３７】
なお、上記本発明に属する第１のズームレンズ、および本発明に属さない第２のズームレンズは、第２レンズ群を光軸方向へ単調に移動させることによりズームレンズの変倍が実行されるものである。
【００３８】
なお、レンズ群を単調に移動させるとは、倍率を大きくする方向に変倍させるときにそのレンズ群を１方向へのみ移動させ、倍率を小さくする方向に変倍させるときにはそのレンズ群を１方向とは反対の逆方向へのみ移動させることを意味する。
【００３９】
また、「１枚の負レンズ、２枚ないし３枚の正レンズ（または、少なくとも２枚の正レンズ）を物体側よりこの順に連続配置する」とは、１枚の負レンズ、２枚ないし３枚の正レンズ（または、少なくとも２枚の正レンズ）を、これらのレンズ以外の他のレンズを含まないように配置することを意味する。
【００４０】
また、接合レンズを含む場合のレンズ枚数については、ｎ枚のレンズを接合してなる接合レンズはｎ枚のレンズからなるものとしてそのレンズ枚数をカウントする。
【００４１】
また、レンズ群は、複数のレンズで構成されるものに限らず、１枚のレンズで構成されるものであってもよい。
【００４２】
なお、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【００４３】
また、ｄ線を基準とした光学部材のアッベ数νは、ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）の式で求められる値である。ただし、ＮＦ：Ｆ線（４８６．１ｎｍ）に対する光学部材の屈折率、Ｎｄ：ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する光学部材の屈折率、ＮＣ：Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する光学部材の屈折率である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に属する第１のズームレンズおよび撮像装置によれば、物体側より順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群からなり、第１レンズ群を、物体側から順に、いずれも負の屈折力を有する２枚以下のレンズからなる第１群第１レンズ部、像側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズの２枚のみが物体側よりこの順に配されている第１群第２レンズ部、１枚の負レンズ、少なくとも２枚の正レンズが物体側よりこの順に連続配置されている第１群第３レンズ部からなり、後続のレンズ群は、物体側より順に、絞り、変倍時に固定される正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に移動させて像面の位置変動を補正し合焦させる正の屈折力を有する第４レンズ群からなるものとしたので、広角高変倍比を維持しつつ、より確実に、色収差の発生を抑えて装置サイズを小型化することができる。
【００４５】
より具体的には、このズームレンズは、負の屈折力を有する第１群第１レンズ部と正レンズと負のメニスカスレンズの２枚がこの順に配されている第１群第２レンズ部とにより広角化を図っている。そして、第１群第１レンズ部および第１群第２レンズ部を通って生じた色収差を第１群第３レンズ部で打ち消すように構成したので、第１レンズ群を大型化することなく色収差を良好に補正することができる。
【００４６】
ここで、本発明の広角化を図るための第１群第１レンズ部および第１群第２レンズ部（以後、広角化レンズ部ともいう）は、最も物体側から負レンズ、正レンズ、負レンズの順にレンズが並ぶように配置されたものとみなせる。一方、従来より知られている広角化レンズ部は、最も物体側より負レンズ、負レンズ、正レンズの順にレンズが並ぶように配置されている。そのため、広角化レンズ部は従来の広角化レンズ部に比して大きな色収差を発生させることになるが、本発明の第１のズームレンズにおける広角化レンズ部ではそのような色収差を一旦発生させておく。
【００４７】
そして、この広角化レンズ部で発生した色収差は、第１群第３レンズ部を通すことによって打ち消すことができる。
【００４８】
すなわち、第１群第３レンズ部を、負レンズ、正レンズを物体側よりこの順に有するものとしたので、像側に凸面を向けた正レンズおよび物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズを物体側よりこの順に配置した第１群第２レンズ部を含む上記広角化レンズ部を通して生じる色収差を打ち消すことができる色収差特性をこの第１群第３レンズ部に対して付与することができる。これにより、第１レンズ群を大型化することなく、第１群第１レンズ部および第１群第２レンズ部を通して生じた色収差を、第１群第３レンズ部を通して打ち消すことができる。
【００４９】
本発明には属さない第２のズームレンズおよび撮像装置によれば、物体側より順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に光軸方向へ単調に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群、全体として正の屈折力を有する後続のレンズ群を備え、第１レンズ群を、１枚の負レンズ、２枚ないし３枚の正レンズを物体側よりこの順に連続配置した第１群Ａ部を有するものとし、条件式（ｅ）〜（ｈ）を全て満足するようにしたので、広角高変倍比のズームレンズにおいて、色収差の発生を抑えて装置サイズを小型化することができる。すなわち、色収差の二次スペクトルの補正と軸外色収差の補正とを両方共に良好に実施しつつ、広角高変倍比のズームレンズを小型化することができる。
【００５０】
ここで、条件式（ｅ）は、第１群Ａ部に配置された負レンズのアッベ数を規定するものである。
【００５１】
この条件式（ｅ）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、負レンズ、および、この負レンズに隣接配置された正レンズの屈折力が弱くなり、球面収差等の補正には有利になるが、２次スペクトルを良好に補正することが困難になる。
【００５２】
また、これとは逆に、条件式（ｅ）の上限を上回るようにズームレンズを構成すると、上記正レンズとの分散の差が小さくなり、ズーム設定を望遠端近傍に定めたときの軸上色収差の補正が困難になるとともに、各レンズの屈折力が強くなり過ぎて、球面収差補正が困難になってしまう。また、レンズの曲率が大きくなり、レンズ系が大型化してしまうという問題も生じる。
【００５３】
したがって、条件式（ｅ）を満足するようにズームレンズを構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。
【００５４】
なお、「ズーム設定を望遠端近傍に定める」とは、ズーム設定を望遠端に定める場合をも含むものを意味する。
【００５５】
条件式（ｆ）は、第１群Ａ部に配置された負レンズの焦点距離と第１群Ａ部の焦点距離との関係を規定している。
【００５６】
この条件式（ｆ）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、その負レンズの屈折力が強くなりすぎ、諸収差の補正が困難になるとともに像面湾曲が大きくなる。
【００５７】
また、これとは逆に、条件式（ｆ）の上限を超えると、負レンズの屈折力が弱くなり、色収差（特に一次の色収差）を十分に補正することができなくなる。
【００５８】
したがって、条件式（ｆ）を満足するようにズームレンズを構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。
【００５９】
条件式（ｇ）は、第１群Ａ部の焦点距離と、広角端および望遠端における全系の焦点距離の関係を規定している。
【００６０】
この条件式（ｇ）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎて、球面収差などの諸収差の補正が困難になる。
【００６１】
また、これとは逆に、条件式（ｇ）の上限を上回るようにズームレンズを構成すると、第１レンズ群のパワーが弱くなるため光学系の全長が長くなってしまうという問題が生じる。
【００６２】
したがって、条件式（ｇ）を満足するようにズームレンズを構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。
【００６３】
条件式（ｈ）は、第１群Ａ部に配置された２枚ないし３枚の正レンズそれぞれのアッベ数についての平均値の範囲を規定したものである。
【００６４】
この条件式（ｈ）の下限を下回るようにズームレンズを構成すると、色収差、特に、望遠端における軸上色収差の補正が困難になる。
【００６５】
また、これとは逆に、条件式（ｈ）の上限を上回るようにズームレンズを構成すると、色収差補正には有利ではあるが、いずれかの正レンズにおけるレンズ面の曲率が大きくなってしまい、このズームレンズが大型化してしまうという問題が生じる。特に、第１群Ａ部に配された負レンズに、条件式（ｅ）を満足するような材料を用いるときには、屈折率の小さい低分散材料で形成された正レンズの使用枚数が多くなると、曲率が大きくなってしまい、ズームレンズが大型化してしまうという問題が生じる。
【００６６】
したがって、条件式（ｈ）を満足するようにズームレンズを構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１Ａ】  実施の形態によるズームレンズを備えた撮像装置の概略構成を示す断面図
【図１Ｂ】撮像装置のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図２Ａ】実施例１のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図２Ｂ】実施例１のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図３Ａ】実施例２のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図３Ｂ】実施例２のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図４Ａ】実施例３のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図４Ｂ】実施例３のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図５Ａ】実施例４のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図５Ｂ】実施例４のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図６Ａ】実施例５のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図６Ｂ】実施例５のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図７Ａ】実施例６のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図７Ｂ】実施例６のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図８Ａ】実施例７のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図８Ｂ】実施例７のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図９Ａ】実施例８のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図９Ｂ】実施例８のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図１０Ａ】実施例９のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１０Ｂ】実施例９のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較して示す図
【図１１Ａ】実施例１０のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１１Ｂ】実施例１０のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較した図
【図１２Ａ】実施例１１のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１２Ｂ】実施例１１のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較した図
【図１３Ａ】実施例１２のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１３Ｂ】実施例１２のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較した図
【図１４Ａ】実施例１３のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１４Ｂ】実施例１３のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較した図
【図１５Ａ】実施例１４のズームレンズの概略構成を示す断面図
【図１５Ｂ】実施例１４のズームレンズを広角端と望遠端とに設定したときの各状態を比較した図
【図１６】実施例１のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図１７】実施例２のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図１８】実施例３のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図１９】実施例４のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２０】実施例５のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２１】実施例６のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２２】実施例７のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２３】実施例８のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２４】実施例９のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２５】実施例１０のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２６】実施例１１のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２７】実施例１２のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２８】実施例１３のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図２９】実施例１４のズームレンズの諸収差を示す図である。
【図３０】  ズームレンズを用いて構成したビデオカメラを示す図
【発明を実施するための形態】
【００６８】
以下、ズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置について図面を参照して説明する。
【００６９】
図１Ａ、図１Ｂは、ズームレンズを備えた撮像装置の概略構成を示す断面図であり、図１Ａはズーム設定を広角端に定めたときの状態を詳しく示す図、図１Ｂはズーム設定を広角端と望遠端とに定めたときの状態それぞれを比較して示す図である。図１Ｂ中の（Ｗ）で示す図はズーム設定を広角端に定めたときの状態を示し、図１Ｂ中の（Ｔ）で示す図はズーム設定を望遠端に定めたときの状態を示している。
【００７０】
図示の撮像装置２００は、小型で広角高変倍比のズームレンズ１００を搭載した民生用ビデオカメラ装置である。
【００７１】
このズームレンズ１００は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる撮像素子２１０の受光面２１０Ｊ上に被写体Ｈを表す光学像Ｈｋを結像させるものである。なお、この広角高変倍比のズームレンズ１００は、色収差の発生を抑えて装置サイズを小型化したものである。
【００７２】
撮像装置２００に配されている撮像素子２１０は、ズームレンズ１００を通して結像される被写体Ｈを表す光学像Ｈｋを電気信号に変換して、この光学像Ｈｋを示す画像信号Ｐｋを出力するものである。
【００７３】
このズームレンズ１００は、ズーム設定を望遠端に定める場合から、望遠端と広角端との中間領域にズーム設定を定める場合に亘って、開放径を制御することを想定している。
【００７４】
はじめに、ズームレンズの基本構成について説明する。
＜ズームレンズの基本構成およびその作用、効果について＞
ズームレンズ１００は、光軸Ｚ１に沿って物体側より順に、変倍時に光軸Ｚ１方向に対して固定される正の第１レンズ群Ｇ１、変倍時に光軸Ｚ１方向へ単調に移動させる負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、全体として正の屈折力を有する後続のレンズ群Ｇｅ、および色分解光学系や各種フィルタ類である光学部材Ｃｇ１、Ｃｇ２を備えている。
【００７５】
なお、変倍時に光軸Ｚ１方向へ単調に移動させる第２レンズ群Ｇ２は、変倍時に倍率を大きくするときには１方向へのみ移動させ、変倍時に倍率を小さくするときにはこの１方向とは反対の逆方向へのみ移動させるように構成されたものである。
【００７６】
第１レンズ群Ｇ１は、いずれも負の屈折力を有する２枚以下のレンズ（ここでは、負レンズＬ１の１枚）で構成された第１群第１レンズ部Ｇ１１と、像側に凸面を向けた正レンズＬ２および物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ３の２枚のみが物体側よりこの順に配されている第１群第２レンズ部Ｇ１２と、１枚の負レンズ、（ここでは、負レンズＬ４）、少なくとも２枚の正レンズ（ここでは、正レンズＬ５、正レンズＬ６の２枚）が物体側よりこの順に連続配置されている第１群第３レンズ部Ｇ１３とを有している。
【００７７】
また、この第１レンズ群Ｇ１は、１枚の負レンズ、（ここでは、負レンズＬ４）、２枚ないし３枚の正レンズ（ここでは、正レンズＬ５、正レンズＬ６の２枚）を物体側よりこの順に連続配置した第１群Ａ部Ｇ１ｍと、この第１群Ａ部Ｇ１ｍの物体側に配された第１群Ｂ部Ｇ１ｋとを有し、条件式（ｅ）：２７＜νｄ１ｍｎ＜４５、条件式（ｆ）：２．３＜｜ｆ１ｍｎ｜／ｆ１ｍ＜４．５、条件式（ｇ）：１．８＜ｆ１ｍ／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．１、および条件式（ｈ）：５５＜νｄ１ｍ＋＜７５を全て満足するものでもある。
【００７８】
ここで、νｄ１ｍｎは第１群Ａ部Ｇ１ｍに配された１枚の負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数、ｆ１ｍｎは第１群Ａ部Ｇ１ｍに配された１枚の負レンズの焦点距離、ｆ１ｍは第１群Ａ部Ｇ１ｍ全体の焦点距離、ｆｗはズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離、ｆｔはズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離、νｄ１ｍ＋は第１群Ａ部Ｇ１ｍに配置された各正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数についての平均値である。例えば、第１群Ａ部中の正レンズが第１の正レンズ〜第３の正レンズの３枚のみであり、第１群Ａ部の第１の正レンズのアッベ数をν１、第２の正レンズのアッベ数をν２、第３の正レンズのアッベ数をν３としたときに、νｄ１ｍ＋の値は、（νｄ１ｍ＋）＝（ν１＋ν２＋ν３）／３の式によって求めることができる。
【００７９】
図示のように、第１群Ｂ部Ｇ１ｋは、第１群第１レンズ部Ｇ１１および第１群第２レンズ部Ｇ１２に対応するものであり、また、第１群Ａ部Ｇ１ｍは、第１群第３レンズ部Ｇ１３に対応するものである。
【００８０】
以後、第１レンズ群Ｇ１として、上記第１群第１レンズ部Ｇ１１〜第１群第３レンズ部Ｇ１３に対応する構成を有するものを第１の実施形態のズームレンズという。また、第１レンズ群Ｇ１として、第１群Ａ部Ｇ１ｍに対応する構成を有するものを第２の実施形態のズームレンズという。
【００８１】
なお、第２の実施形態のズームレンズには、必ずしも第１群Ｂ部Ｇ１ｋを備える必要はない。
＜第１の実施形態のズームレンズの基本構成をさらに限定する構成について＞
次に、図示のズームレンズ１００および撮像装置２００の備える上記第１の実施形態における基本構成をさらに限定する構成要素およびその作用、効果について説明する。なお、基本構成をさらに限定するこれらの構成要素は第１の実施形態のズームレンズ１００および撮像装置２００にとって必須の構成ではない。
【００８２】
また、第１の実施形態のズームレンズ１００および撮像装置２００は、第１の実施形態の基本構成をさらに限定する構成要素のうち、１つのみを満足するものとしてもよいし、２つ以上を組合わせたものを満足するものとしてもよい。
【００８３】
はじめに、条件式において記号で示す各パラメータの意味をまとめて以下に示す。なお、条件式（ｄ）は、第１群第１レンズ部が１枚の負レンズで構成されていることを前提とした条件式である。
νｄ１２ｎ：第１群第２レンズ部を構成する負のメニスカスレンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数
Ｒ１２ｆ：第１群第２レンズ部を構成する負のメニスカスレンズの物体側レンズ面の曲率半径
Ｒ１２ｒ：第１群第２レンズ部を構成する負のメニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：ズーム設定を広角端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
ｆｔ：ズーム設定を望遠端に定めたときのズームレンズ全系の焦点距離
νｄ１３ｎ：第１群第３レンズ部に配置された負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準にしたアッベ数
ｄ１：第１群第１レンズ部を構成する最も像側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面との間隔（空気間隔）
ｄＬ：第１群第１レンズ部を構成する最も物体側のレンズ面と第１群第２レンズ部を構成する最も像側のレンズ面との間隔
ｆ３：第３レンズ群全体の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群全体の焦点距離
◇条件式（ａ）に対応する限定構成
第１の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ａ）：３０＜νｄ１２ｎ＜５５、および、より望ましい条件式（ａ′）：３５＜νｄ１２ｎ＜５７は、第１群第２レンズ部Ｇ１２を構成する負のメニスカスレンズＬ３に用いる光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１２ｎを規定するものである。
【００８４】
条件式（ａ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、負メニスカスレンズＬ３における凹凸両方のレンズ面の曲率を小さくしてレンズを薄型化しようとする場合には有利となるが、色収差の二次スペクトルの補正が困難になるという問題が生じる。
【００８５】
また、これとは逆に、条件式（ａ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、色収差の二次スペクトルの補正には有利になるが、各波長の軸上色収差をバランスよく補正することが困難になる。これとともに、第１レンズ群Ｇ１に配置された色収差の補正を担うレンズの曲率が大きくなる。また、特に、第１レンズ群Ｇ１中の正レンズにおいては、必要なコバ（縁肉）を確保するための中心厚が大きくなり、第１レンズ群Ｇ１全体の厚み、さらには、外径が大きくなってしまうという問題が生じる。
【００８６】
したがって、条件式（ａ）または条件式（ａ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ａ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ａ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇条件式（ｂ)に関する限定構成
第１の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｂ)：−５．０＜(Ｒ１２ｆ＋Ｒ１２ｒ)／(Ｒ１２ｆ−Ｒ１２ｒ)＜−１．０、および、より望ましい条件式（ｂ′）：−４．５＜（Ｒ１２ｆ＋Ｒ１２ｒ）／（Ｒ１２ｆ−Ｒ１２ｒ）＜−１．３は、第１群第２レンズ部Ｇ１２に配置された負メニスカスレンズのシェイプファクターを規定するものである。
【００８７】
条件式（ｂ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第１群第２レンズ部Ｇ１２を構成する負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３の色収差補正への寄与が小さくなり、特にズーム設定を望遠端近傍に定めたときの軸上色収差の発生が大きくなり過ぎるという問題が生じる。
【００８８】
また、これとは逆に、条件式（ｂ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、上記色収差を補正することはできるが、第１レンズ群Ｇ１が大型化してしまうという問題が生じる。
【００８９】
したがって、条件式（ｂ）または条件式（ｂ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｂ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｂ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇条件式（ｃ)に関する限定構成
第１の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｃ)：２２＜νｄ１３ｎ＜３８、および、より望ましい条件式（ｃ′）：２３＜νｄ１３ｎ＜３２は、第１群第３レンズ部Ｇ１３に配置された負レンズＬ４に用いる光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１３ｎを規定するものである。
【００９０】
条件式（ｃ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、負レンズＬ４の曲率を小さくすることができ、第１レンズ群Ｇ１を小型化できるが、全てのズーム設定領域に亘って、各波長域の軸上色収差をバランスよく補正することが困難になる。
【００９１】
また、これとは逆に、条件式（ｃ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、負レンズＬ４の曲率を大きくしなければならず、第１レンズ群Ｇ１が大型化してしまうという問題が生じる。
【００９２】
したがって、条件式（ｃ）または条件式（ｃ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｃ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｃ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇第１群第２レンズ部に関する限定構成
第１群第２レンズ部Ｇ１２を構成する正レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とが接合されたものとし、かつ、第１群第３レンズ部Ｇ１３を構成する負レンズＬ４と、この負レンズＬ４に隣接して配置された正レンズＬ５とが接合されたものとすれば、色消しに有利な構成、すなわち、色収差を良好に補正できる構成とすることができるので色収差の発生を抑えることができる。さらに、接合レンズとすることにより保持機構が必要であるレンズ枚数を少なくすることができるので、第１レンズ群Ｇ１を保持する保持部材を簡素化すことができ組立精度を高めることができる。
◇条件式（ｄ)に関する限定構成
第１の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｄ)：０．１５＜ｄ１／ｄＬ＜０．５５、および、より望ましい条件式（ｄ′）：０．１８＜ｄ１／ｄＬ＜０．５２は、第１群第１レンズ部Ｇ１１が１枚の負レンズで構成されていることを前提とする条件式である。すなわち、第１群第１レンズ部Ｇ１１の最も物体側のレンズ面から、第１群第２レンズ部Ｇ１２の最も像側のレンズ面までの光軸上における距離ｄＬ（間隔ｄＬ）に対する、第１群第１レンズ部Ｇ１１の最も像側のレンズ面から、第１群第２レンズ部Ｇ１２の最も物体側のレンズ面までの光軸Ｚ１上における距離ｄ１（空気間隔ｄ１）の比率を規定するものである。
【００９３】
なお、図１Ａに示すように、第１群第１レンズ部Ｇ１１の最も物体側のレンズ面は、負レンズＬ１の物体側レンズ面である。また、第１群第２レンズ部Ｇ１２の最も像側のレンズ面は、負メニスカスレンズＬ３の像側レンズ面である。また、第１群第１レンズ部Ｇ１１の最も像側のレンズ面は負レンズＬ１の像側レンズ面である。さらに、第１群第２レンズ部Ｇ１２中の最も物体側のレンズ面は正レンズＬ２の物体側レンズ面である。
【００９４】
条件式（ｄ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第１群第１レンズ部Ｇ１１に配置された負レンズＬ１の曲率を小さくする必要が生じるため、広角化には不利になる。無理に広角化しようとすると、広角端での軸外光束の収差を補正することが極めて困難になるという問題が生じる。
【００９５】
また、これとは逆に、条件式（ｄ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、第１群第１レンズ部Ｇ１１の厚みが大きくなるとともに、外径が大きくなり、ズームレンズ全体が大型化するという問題が生じる。
【００９６】
したがって、条件式（ｄ）または条件式（ｄ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｄ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｄ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇第１群第１レンズ部に関する限定構成
なお、第１群第１レンズ部Ｇ１１は、１枚の負レンズＬ１のみで構成されたものとすることもできる。
＜第２の実施形態のズームレンズの基本構成をさらに限定する構成について＞
次に、図示のズームレンズ１００および撮像装置２００の備える上記第２の実施形態の基本構成をさらに限定する構成要素およびその作用、効果について説明する。なお、基本構成をさらに限定するこれらの構成要素は第２の実施形態のズームレンズ１００および撮像装置２００にとって必須の構成ではない。
【００９７】
また、第２の実施形態のズームレンズ１００および撮像装置２００は、第２の実施形態の基本構成をさらに限定する構成要素のうち、１つのみを満足するものとしてもよいし、２つ以上を組合わせたものを満足するものとしてもよい。
【００９８】
はじめに、説明済みの条件式以外の条件式において記号で示す各パラメータの意味をまとめて以下に示す。
【００９９】
νｄ１ｍｐ：第１群Ａ部Ｇ１ｍに配された負レンズに隣接する正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数
νｄ１ｋｎ：第１群Ｂ部Ｇ１ｋの最も物体側に配された負レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数
νｄ１ｋｐ：第１群Ｂ部Ｇ１ｋに配置されたいずれかの正レンズを形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数
◇条件式（ｅ）〜（ｈ）に関する限定構成
第１群Ａ部Ｇ１ｍは、条件式（ｅ′）：２７＜νｄ１ｍｎ＜４３、条件式（ｆ′）：２．３＜｜ｆ１ｍｎ｜／ｆ１ｍ＜４．３、条件式（ｇ′）：２．０＜ｆ１ｍ／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．０、条件式（ｈ′）：５６＜νｄ１ｍ＋＜７２の全てを満足するものとすることがより望ましく、そのようにすれば、上記条件式（ｅ）〜（ｈ）を満足する場合よりもさらに望ましい効果を奏することができる。
◇条件式（ｉ）に関する限定構成
第２の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｉ）：５５＜νｄ１ｍｐ＜７０、およびより望ましい条件式（ｉ′）：５７＜νｄ１ｍｐ＜７０は、第１群Ａ部Ｇ１ｍに配置された負レンズＬ４に隣接する正レンズＬ５のアッベ数を規定するものである。
【０１００】
条件式（ｉ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、ズーム設定を望遠側に定めたときに軸上色収差を良好に補正することが困難になる。
【０１０１】
また、これとは逆に、条件式（ｉ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、そのようなアッベ数を持つ低分散材料は一般に屈折率が低く、この正レンズＬ５を構成するときに必要なコバを確保しようとすると正レンズＬ５の中心厚が大きくなってしまうという問題が生じる。特に第１群Ａ部Ｇ１ｍの負レンズＬ４に、条件式（ｅ）で示すアッベ数の光学部材を用いているため、正レンズＬ５の曲率が大きくなり易い。
【０１０２】
したがって、条件式（ｉ）または条件式（ｉ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｉ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｉ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇条件式（ｊ）に関する限定構成
第２の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｊ）：３５＜νｄ１ｋｎ＜５５、およびより望ましい条件式（ｊ′）：３７＜νｄ１ｋｎ＜５５は、第１群Ｂ部Ｇ１ｋの最も物体側に配置されているレンズである負レンズＬ１を形成する光学部材のｄ線を基準としたアッベ数νｄ１ｋｎを規定するものである。なお、第１群Ｂ部Ｇ１ｋは、第１群Ａ部Ｇ１ｍの物体側に配置されたものであり、１枚以上の負レンズである負レンズＬ１、Ｌ３と１枚以上の正レンズである正レンズＬ２とを有し第１レンズ群Ｇ１に属するものである。
【０１０３】
ズーム設定を広角端に定めたときの画角を大きくする場合、第１群Ａ部Ｇ１ｍのような構成のまま広角化することもあるが、その場合、外径が非常に大きくなるとともに、収差補正が非常に困難になる。
【０１０４】
そのため、ワイドコンバージョンレンズのような機能を有するレンズ部分である第１群Ｂ部Ｇ１ｋを第１群Ａ部Ｇ１ｍの物体側に配置し、その第１群Ｂ部Ｇ１ｋを第１レンズ群Ｇ１に取り込んで（一体化し）最適化することにより、外径を大きくすることなく、ズーム設定を広角端に定めたときの収差の発生を良好に補正することができるズームレンズを構成することができる。
【０１０５】
このように第１レンズ群Ｇ１を最適化してズームレンズ１００を構成したので、第１レンズ群Ｇ１から第１群Ｂ部Ｇ１ｋを分離し除いたズームレンズは、正常なズームレンズとしての作用を奏することはできない。すなわち、第１レンズ群を、第１群Ａ部Ｇ１ｍのみで構成したズームレンズは、正常なズームレンズとしての作用を奏することができない。
【０１０６】
条件式（ｊ）の上限および下限を超えるようにズームレンズ１００を構成すると、ズーム設定を広角端近傍に定めたときの倍率色収差や、ズーム設定を望遠端近傍に定めたときの軸上色収差および倍率色収差の補正が難しくなるという問題が生じる。
【０１０７】
したがって、条件式（ｊ）または条件式（ｊ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｊ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｊ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇条件式（ｋ）に関する限定構成
第２の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｋ）：νｄ１ｋｐ＞６０、およびより望ましい条件式（ｋ′）：νｄ１ｋｐ＞６２は、第１群Ｂ部Ｇ１ｋに配置された、いずれかの正レンズ（ここでは正レンズＬ２）のアッベ数を規定するものである。
【０１０８】
条件式（ｋ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、軸上色収差を良好に補正することが困難になる。
【０１０９】
したがって、条件式（ｋ）または条件式（ｋ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｋ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｋ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇第１群Ｂ部に関する限定構成
第１群Ｂ部Ｇ１ｋを、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズＬ３を含むものとすれば、第１群Ｂ部Ｇ１ｋで発生する色収差を、第１群Ａ部Ｇ１ｍで発生する色収差で打ち消すことができるので、軸外収差、特に、倍率色収差を良好に補正することができる。
＜第１および第２の実施形態のズームレンズの基本構成をさらに限定する共通の構成＞
◇条件式（ｍ)に関する限定構成
第１および第２の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｍ)：１．９＜ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．１、および、より望ましい条件式（ｍ′）：２．０＜ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜３．０は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離ｆｗおよび望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離ｆｔの関係を規定するものである。
【０１１０】
条件式（ｍ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなりすぎて、諸収差の補正、特に、ズーム設定を望遠端近傍に定めたときに発生する球面収差やコマ収差の補正が困難になる。
【０１１１】
また、これとは逆に、条件式（ｍ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、レンズ系が大きくなりすぎるという問題が生じる。
【０１１２】
したがって、条件式（ｍ）または条件式（ｍ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、そのような問題の発生を抑制することができる。なお、条件式（ｍ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｍ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
◇後続のレンズ群に関する限定構成
第１および第２の実施形態のズームレンズの後続のレンズ群Ｇｅは、物体側より順に、開口絞りＳｔ、変倍時に固定される正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍による像面位置の変動を補正して合焦させるための正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなるものとすることができる。なお、後続のレンズ群Ｇｅは、上記の開口絞りＳｔ、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４のみで構成されたものとする場合に限らず、さらなるレンズ群等を付加したものとしてもよい。
◇条件式（ｎ)に関する限定構成
第１および第２の実施形態のズームレンズの構成を限定する条件式（ｎ)：２．５＜ｆ３／ｆ４＜５．０、および、より望ましい条件式（ｎ′）：２．６＜ｆ３／ｆ４＜４．８は、第４レンズ群の焦点距離ｆ４に対する第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３の比率を規定するものである。
【０１１３】
条件式（ｎ）または条件式（ｎ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、大型化を抑制しつつ、長いバックフォーカスを確保することができる。すなわち、例えば、高画質のビデオカメラや監視カメラ、あるいはＴＶ会議システム用カメラ等においては、色分解光学系を配備した３板方式を採用しており、そのような色分解光学系や、ＮＤフィルタ、ＩＲ光のＯＮ／ＯＦ機構などを挿入することができるだけの長いバックフォーカスを確保することができる。
【０１１４】
しかしながら、条件式（ｎ）の下限を下回るようにズームレンズ１００を構成すると、バックフォーカスの長さを十分に確保することが困難となる。
【０１１５】
また、逆に、条件式（ｎ）の上限を上回るようにズームレンズ１００を構成すると、第３レンズ群Ｇ３のパワーが弱くなり過ぎて、ズームレンズの全長が長くなるとともに、球面収差などの諸収差の補正が困難になるという問題が生じる。
【０１１６】
なお、条件式（ｎ′）を満足するようにズームレンズ１００を構成すれば、条件式（ｎ）を満足する場合よりもさらに望ましいレンズ特性を得ることができる。
＜具体的な実施例＞
以下、図２Ａ、２Ｂ、・・・１５Ａ、１５Ｂ、表１〜１５を参照し、ズームレンズの実施例１〜１４それぞれの数値データ等についてまとめて説明する。なお、上述のズームレンズ１００を示す図１中の符号と一致する図２Ａ、２Ｂ、・・・１５Ａ、１５Ｂ中の符号は互に対応する構成を示している。ここで、実施例１〜１１、１４が、本発明に属するズームレンズである。一方、実施例１２、１３は、本発明に属さないズームレンズである。
【０１１７】
なお、実施例１〜１４のうち、第１の実施形態のズームレンズに対応する実施例は、実施例１〜１１、および実施例１４である。
【０１１８】
また、第２の実施形態のズームレンズに対応する実施例は、実施例２、実施例４、および実施例８〜１４である。
【０１１９】
したがって、第１の実施形態のズームレンズと第２の実施形態のズームレンズの両方に対応する実施例は、実施例２、実施例４、実施例８〜１１、および実施例１４である。
【０１２０】
図２Ａ、２Ｂ、・・・１５Ａ、１５Ｂは、実施例１〜１４のズームレンズそれぞれの概略構成を示す断面図である。
【０１２１】
図２Ａ、３Ａ・・・１５Ａはズーム設定を望遠端に定めた状態を詳しく示す図、図２Ｂ、３Ｂ・・・１５Ｂはズーム設定を広角端に定めた状態と望遠端に定めた状態とを比較して示す図である。図２Ｂ〜図１５Ｂ中の（Ｗ）で示す図はズーム設定を広角端に定めた状態を示し、図２Ｂ〜図１５Ｂ中の（Ｔ）で示す図はズーム設定を望遠端に定めた状態を示す。
【０１２２】
また、図２Ａ、３Ａ・・・１５Ａの各図中に示すＬ１、Ｌ２、・・・の符号は、各レンズを指す符号であり、物体側から順に並ぶレンズの順番に対応している。
【０１２３】
表１〜１５は、実施例１〜７のズームレンズそれぞれの基本的なデータを示す図である。表１〜１５の各表中の上部（図中符号（ａ）で示す）にレンズデータを、下部（図中符号（ｂ）で示す）にズームレンズの概略仕様を示す。
【０１２４】
なお、これらの実施例におけるズームレンズを構成する全てのレンズ面は球面または平面である。
【０１２５】
また、表１５は、実施例１〜１４のズームレンズに関し、条件式（ａ)〜（ｎ)それぞれの不等式によって範囲が定められる各値（実施例毎に定められる不等式中の計算式によって算出される値、あるいは不等式中に記号で示すズームレンズ光学系の定数に対応する値）を示すものである。
【０１２６】
なお、これらのズームレンズは、ズーム設定を望遠端に定める場合から、望遠端と広角端との中間領域にズーム設定を定める場合に亘って、開口絞りの開放径を絞り込む規制を行うように制御するすることを想定している。この開放径は、望遠端においてＦ２．９程度になるように制御される。
【０１２７】
表１〜１４の上部の各レンズデータにおいて、面番号Ｓｉは、最も物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）のレンズ面等の番号を示す。なお、これらのレンズデータには開口絞りＳｔも含めて記載している。
【０１２８】
曲率半径Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面の曲率半径を示し、面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。レンズデータの符号Ｒｉおよび符号Ｄｉは、レンズ面等を示す符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）と対応している。
【０１２９】
なお、面間隔Ｄｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）の欄には面間隔を示す数字が記載されている場合と、符号Ｄｎ（ｎは数値）が記載されている場合があるが、符号Ｄｎが記載されているところはレンズ群間の面間隔（空気間隔）に対応しており、それらの面間隔（空気間隔）はズーム倍率の変更に伴い変化する。
【０１３０】
Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、・・・）の光学要素について波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線を基準としたアッベ数を示す。
【０１３１】
表１〜１４のレンズデータにおいて、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０１３２】
また、表１〜１４の下部に符号（ｂ）で示す欄に、広角端と望遠端とにおける各値、すなわち、ｆ：レンズ全系の焦点距離（単位ｍｍ）、Ｆｎｏ：Ｆナンバー、２ω：全画角、Ｄ１０、Ｄ１７、Ｄ２４、Ｄ３１等：各レンズ群間の間隔を示す。
【０１３３】
なお、表１〜１５は「発明を実施するための形態」における説明の最後にまとめて示す。
【０１３４】
また、図１６〜２９は、実施例１〜実施例１４の各ズームレンズの諸収差を示す図である。図中には、波長５８７．６ｎｍ、波長４６０．０ｎｍ、波長６１５．０ｎｍの各光に関する収差が示されている。
【０１３５】
上記図１６〜図２９の各図中に示す符号（Ａ）〜（Ｄ）に対応する各収差図は広角端におけるものであり、球面収差（Ａ）、非点収差（Ｂ）、ディストーション（歪曲収差）（Ｃ）、倍率色収差（倍率の色収差）（Ｄ）それぞれを示している。また、各図中に示す符号（Ｅ）〜（Ｈ）に対応する各収差図は望遠端におけるものであり、球面収差（Ｅ）、非点収差（Ｆ）、ディストーション（歪曲収差）（Ｇ）、倍率色収差（倍率の色収差）（Ｈ）それぞれを示している。
【０１３６】
なお、ディストーションの図は、レンズ全系の焦点距離ｆ、半画角θ（変数扱い、０≦θ≦ω）を用いて、理想像高をｆ×ｔａｎθとし、それからのずれ量を示す。
【０１３７】
実施例１〜１４に関する数値データおよび収差図等からわかるように、広角高変倍比のズームレンズは、諸収差の発生を抑えて装置サイズを小型化することができる。
【０１３８】
図３０は、ズームレンズを用いて構成した撮像装置の一例であるビデオカメラの構成図を示すものである。なお、図３０では、ズームレンズ１が備える第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４を概略的に示している。
【０１３９】
図示のビデオカメラ１０は、３つの撮像素子を有するいわゆる３ＣＣＤ方式の撮像装置であるが、撮像装置はこれに限定されず、１つの撮像素子で全波長帯域を撮像するものでもよい。ビデオカメラ１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等の機能を有するフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された色分解プリズム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各色分解プリズムの端面に設けられた撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、信号処理回路５とを備えている。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂはズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いることができる。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、その撮像面がズームレンズ１を通して形成される各色毎の光学像の結像面それぞれに一致するように配置されている。
【０１４０】
ズームレンズ１を透過した光はフィルタ２により不要光成分が除去された後、色分解プリズム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂにより赤、緑、青の各色光に分解され、撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの撮像面上に結像される。赤、緑、青の各色光に対応する撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂからの出力信号は信号処理回路５で演算処理されてカラー画像信号が生成される。信号処理回路５で生成され出力されたカラー画像信号は表示装置６に入力され表示される。
【０１４１】
なお、本発明は、上記実施例１〜１１、１４に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各表中に示した数値に限定されず、他の値を取り得る。
【０１４２】
【表１】
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【０１４３】
【表２】
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【０１４４】
【表３】
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【０１４５】
【表４】
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【０１４６】
【表５】
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【０１４７】
【表６】
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【０１４８】
【表７】
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【０１４９】
【表８】
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【０１５０】
【表９】
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【０１５１】
【表１０】
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【０１５２】
【表１１】
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【０１５３】
【表１２】
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【０１５４】
【表１３】
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【０１５５】
【表１４】
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【０１５６】
【表１５】
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【符号の説明】
【０１５７】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇｅ    後続のレンズ群
Ｇ１１    第１群第１レンズ部
Ｇ１２    第１群第２レンズ部
Ｇ１３    第１群第３レンズ部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
0005524730.tif 000047
【図１７】
0005524730.tif 000048
【図１８】
0005524730.tif 000049
【図１９】
0005524730.tif 000050
【図２０】
0005524730.tif 000051
【図２１】
0005524730.tif 000052
【図２２】
0005524730.tif 000053
【図２３】
0005524730.tif 000054
【図２４】
0005524730.tif 000055
【図２５】
0005524730.tif 000056
【図２６】
0005524730.tif 000057
【図２７】
0005524730.tif 000058
【図２８】
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【図２９】
0005524730.tif 000060
【図３０】
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