(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を含む後群より構成され、
広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が広くなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭くなるように、隣り合うレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は少なくとも１つの負レンズを有し、該負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３ｎ、θｇＦ３ｎとするとき、
−１．６８×１０-3×νｄ３ｎ＋０．５７０＜θｇＦ３ｎ＜３．１５×１０-4×νｄ３ｎ2−１．８６×１０-2×νｄ３ｎ＋０．８７８
５＜νｄ３ｎ＜２７
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３レンズ群の少なくとも１つの負レンズの焦点距離をｆ３ｎ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．５＜｜ｆ３ｎ｜／ｆ３＜６．０
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】
望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
５．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ２５．０
なる条件を満たす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】
望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１ ＜ ｆ３／ｆＴ ＜ １．０
なる条件を満たす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。
【請求項５】
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴ、望遠端でのＦナンバーをＦｎｏＴとするとき、
３．２ ＜ （ｆＴ／ｆＷ）／ＦｎｏＴ ＜ １５
なる条件を満たす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。
【請求項６】
前記第３レンズ群の少なくとも１つの負レンズの材料の屈折率をＮｄ３ｎとするとき、
１．８４ ＜ Ｎｄ３ｎ ＜ ２．５０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２とするとき、
３．０ ＜ ｆ１／｜ｆ２｜ ＜ １０．０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第３レンズ群の少なくとも１つの負レンズの光軸上の厚さをｔ３ｎ、前記第１レンズ群のレンズのうち光軸上の厚さが最小のレンズの光軸上の厚さをｔ１ｍｉｎとするとき、
０．８＜ｔ１ｍｉｎ／ｔ３ｎ＜５．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項９】
前記後群は全ズーム範囲において全体として正の屈折力であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記後群は、正の屈折力の第４レンズ群から成ること又は負の屈折力の第４レンズ群と正の屈折力の第５レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０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た像を受光する撮像素子を有す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、特にデジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなど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など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（単波長）収差の補正に加え、色収差も良好に補正された、高解像力で小型なズームレンズであることが要求されている。
【０００３】
また、撮影領域の拡大のため、高ズーム比（高変倍比）であることが望まれている。特に、高ズーム比で望遠側の焦点距離の長い望遠型のズームレンズでは、高解像力化のため色収差の補正として、１次の色消しに加え、２次スペクトルが良好に補正されていることが望まれている。
【０００４】
高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置した、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズが知られている。ポジティブリードタイプのズームレンズとして第１レンズ群のレンズの材料に異常分散材料を使用し、色収差（２次スペクトル）を良好に補正したズーム比１０程度のズームレンズが知られている（特許文献１）。
【０００５】
また物体側より順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成のズー
ムレンズにおいて第３レンズ群に低分散で異常分散性を有する材料より成るレンズを用いたズーム比７程度のズームレンズが知られている（特許文献２）。
【０００６】
また物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群構成のズームレンズにおいて第１レンズ群に異常分散性を有する材料より成るレンズを用いたズームレンズが知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−６２４７８号公報
【特許文献２】特開２００６−１１３４５３号公報
【特許文献３】特開２００６−３４９９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ポジティブリード型のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図ることが比較的容易である。しかしながらポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図ると望遠側のズーム領域において軸上色収差の二次スペクトルが多く発生してくる。ポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには色収差、特に２次スペクトルを軽減することが重要になってくる。
【０００９】
色収差や二次スペクトルを低減させるにはズームレンズ中の適切な位置に低分散かつ異常分散性の材料より成るレンズを用いるのが有効である。また色収差に関しては、材料特性（アッベ数や部分分散比）を基に、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を最適化することが重要になってくる。
【００１０】
特に前述したポジティブリード型の４群又は５群より成るズームレンズでは正の屈折力の第３レンズ群を構成するレンズの材料を適切に設定しないと高ズーム比化を図ったとき、望遠側において２次スペクトルを軽減するのが困難となる。この結果、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【００１１】
本発明は、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、望遠端における色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性が得られる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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を含む後群より構成され、
広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が広くなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭くなるように、隣り合うレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は少なくとも１つの負レンズを有し、該負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３ｎ、θｇＦ３ｎとするとき、
−１．６８×１０-3×νｄ３ｎ＋０．５７０＜θｇＦ３ｎ＜３．１５×１０-4×νｄ３ｎ2−１．８６×１０-2×νｄ３ｎ＋０．８７８
５＜νｄ３ｎ＜２７
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、望遠端における色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性が得られ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】
【００１４】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端のレンズ断面図
【図２】（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
【図３】実施例２のズームレンズの広角端のレンズ断面図
【図４】（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
【図５】実施例３のズームレンズの広角端のレンズ断面図
【図６】（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
【図７】実施例４のズームレンズの広角端のレンズ断面図
【図８】（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
【図９】アッベ数νｄと部分分散比θｇＦの関係を示す説明図
【図１０】本発明の撮像装置の要部概略図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、１以上のレンズ群を含む後群より構成されている。ズーミングに際しては広角端に比べて望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広く、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が狭くなるように、隣り合うレンズ群の間隔を変化させている。
【００１６】
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。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レンズ断面図である。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レンズ断面図である。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レンズ断面図である。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は材料のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦの関係を示す説明図である。図１０は、本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。図１１は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００１７】
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶ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。尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。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、Ｂｉは第ｉレンズ群を示す。ＬＲは２以上のレンズ群を有する後群である。
【００１８】
ＳＰは開口絞りである。ＦＰはフレアーカット絞りである。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。像面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（変倍）に際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００１９】
収差図においてＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＩＳＴは歪曲、ＣＨＲＯは倍率色収差を示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、１点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、点線はＦ線（波長４８６．１ｎｍ）である。
【００２０】
非点収差図で実線と点線はｄ線におけるサジタル像面とメリディオナル像面である。２点鎖線と１点鎖線はｇ線におけるサジタル像面とメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図において２点鎖線、１点鎖線、点線は各々ｇ線、Ｃ線、Ｆ線である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、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。
【００２１】
各実施例はいずれも、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、そして１以上のレンズ群を有する全体として正の屈折力の後群ＬＲを有するズームレンズである。そしてズーミングに際しては、隣り合うレンズ群の間隔が変化している。後群ＬＲは、実施例１〜３では、正の屈折力の第４レンズ群Ｂ４により構成されている。
【００２２】
実施例４では、負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５により構成されている。ただし、各実施例において、後群ＬＲを構成するレンズ群の数は任意であり、少なくとも１つのレンズ群を有していれば良い。各実施例のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｂ３は少なくとも１つの負レンズを有している。この負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄ３ｎ、θｇＦ３ｎとする。このとき、
−１．６８×１０-3×νｄ３ｎ＋０．５７０＜θｇＦ３ｎ＜３．１５×１０-4×νｄ３ｎ2−１．８６×１０-2×νｄ３ｎ＋０．８７８    ‥‥‥（１）
５＜νｄ３ｎ＜２７                          ‥‥‥（２）
なる条件を満足している。なお、材料のアッベ数νｄと、部分分散比θｇFはフラウンホーファ線のｄ線、Ｆ線、Ｃ線、ｇ線における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣ、Ｎｇとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
【００２３】
各実施例のズームレンズでは、高ズーム比を確保し、諸収差を良好に補正するために、物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力のレンズ群と１以上のレンズ群を含む後群より成るレンズ構成としている。また、各実施例のズームレンズは正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズの材料に条件式（１）、（２）を満足する高分散かつ異常分散性の材料を用いることで、望遠側において２次スペクトルの低減を図りつつ、高ズーム比化を実現している。特に第３レンズ群Ｂ３が条件式（１）、（２）を同時に満足する材料で構成された負レンズを有することにより、一次の色消しと、二次スペクトルの補正を良好に行っている。
【００２４】
図９は材料のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦの関係を示す説明図である。図９において実線で囲んだ領域が条件式（１）、（２）を満足するアッベ数νｄと部分分散比θｇＦの範囲を示している。条件式（１）、（２）を満足する光学材料は、例えばＨＯＹＡ株式会社，商品名ＴａＦＤ４３がある。商品名ＴａＦＤ４３のアッベ数は２３．５１であり、部分分散比０．６１１９である。
黒点は現存する光学材料を示している。条件式（１）は、第３レンズ群Ｂ３中の少なくとも１つの負レンズの材料の部分分散比を規定する条件である。条件式（１）を満足する材料は、異常分散性を有するものである。条件式（１）の範囲外となる材料は、二次スペクトルの低減のために必要な異常分散性が低いものである。
【００２５】
例えば、負レンズのガラス組成の一成分として、二酸化テルル（ＴｅＯ２）を２０モル％以上含有した場合、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦを所望の値にすることが可能となる。樹脂などのレプリカ層からなる光学素子と比較した場合、耐環境性、製造の容易性、光学素子の厚さ等に制約がなく強い屈折力を持つことが容易という点で大きく異なる。条件式（１）は、次の条件式を満足すると硝材の屈折率を高くすることが容易となり、諸収差の補正効果が大きくなり、より好ましい。
【００２６】
−１．６８×１０-3×νｄ３ｎ＋０．６００ ＜ θｇＦ３ｎ＜ ３．１５×１０-4×νｄ３ｎ2−１．８６×１０-2×νｄ３ｎ＋０．８７８    ‥‥‥（１ａ）
更に、好ましくは条件式（１ａ）を次の如く設定するのが良い。
【００２７】
−１．６８×１０-3×νｄ３ｎ＋０．６２０ ＜ θｇＦ３ｎ＜ ３．１５×１０-4×νｄ３ｎ2−１．８６×１０-2×νｄ３ｎ＋０．８７８    ‥‥‥（１ｂ）
更に、好ましくは条件式（１ｂ）を次の如く設定するのが良い。
【００２８】
−１．６８×１０−３×νｄ３ｎ＋０．６２０ ＜ θｇＦ３ｎ＜ ３．１５×１０−４×νｄ３ｎ２−１．８６×１０−２×νｄ３ｎ＋０．８０      ‥‥‥（１ｃ）
条件式（２）は、第３レンズ群Ｂ３中の負レンズの材料のアッベ数を規定する条件である。条件式（２）の上限値を超えてアッベ数が大きくなると、分散が小さくなりすぎ、第３レンズ群Ｂ３中の正レンズで発生する一次の色収差を補正することが困難となる。条件式（２）は、次の条件式を満足すると一次の色消し効果が大きくなり、より好ましい。
【００２９】
１０ ＜ νｄ３ｎ ＜ ２７      ‥‥‥（２ａ）
更に、好ましくは条件式（２ａ）を次の如く設定するのが良い。
【００３０】
１５ ＜ νｄ３ｎ ＜ ２７      ‥‥‥（２ｂ）
更に、好ましくは条件式（２ｂ）を次の如く設定するのが良い。
【００３１】
１５ ＜ νｄ３ｎ ＜ ２５      ‥‥‥（２ｃ）
以上のように構成することにより高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。
【００３２】
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。第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズの焦点距離をｆ３ｎとする。第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズの材料の屈折率をＮｄ３ｎとする。第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２、ｆ３とする。広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆＷ、ｆＴとする。望遠端でのＦナンバーをＦｎｏＴとする。第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズの光軸上の厚さをｔ３ｎ、第１レンズ群Ｂ１のレンズのうち光軸上の厚さが最小のレンズの光軸上の厚さをｔ１ｍｉｎとする。
このとき、
０．５＜｜ｆ３ｎ｜／ｆ３＜６．０    ‥‥‥（３）
５．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ２５．０  ‥‥‥（４）
０．１ ＜ ｆ３／ｆＴ ＜ １．０      ‥‥‥（５）
３．２ ＜ （ｆＴ／ｆＷ）／ＦｎｏＴ ＜ １５    ‥‥‥（６）
１．８４ ＜ Ｎｄ３ｎ ＜ ２．５０      ‥‥‥（７）
３．０ ＜ ｆ１／｜ｆ２｜ ＜ １０．０  ‥‥‥（８）
０．８＜ｔ１ｍｉｎ／ｔ３ｎ＜５．０  ‥‥‥（９）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００３３】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）は、第３レンズ群Ｂ３中の高分散かつ異常分散性の材料より成る少なくとも１つの負レンズの焦点距離を規定する式である。条件式（３）の上限を超えて高分散かつ異常分散性を有する負レンズの焦点距離が長くなりすぎる、すなわち、負レンズの屈折力が弱くなりすぎると、第３レンズ群Ｂ３の変倍作用を大きくすることが難しくなり、全系のレンズ全長が長くなり、小型化が困難となる。また下限を超えて、負レンズの焦点距離が短くなりすぎる、すなわち、負レンズの屈折力が強くなりすぎると、ペッツバール和が負側に大きくなり、像面湾曲を抑えることが困難となる。また、第３レンズ群Ｂ３で高次の球面収差や色の球面収差を抑えることが困難になり、好ましくない。条件式（３）は、次の条件式を満足すると望遠端において球面収差の補正効果が十分得られるので、好ましい。
【００３４】
０．５ ＜ ｜ｆ３ｎ｜／ｆ３ ＜ ３．０    ‥‥‥（３ａ）
さらに好ましくは、条件式（３ａ）を次の如く設定するのが良い。
【００３５】
０．６ ＜ ｜ｆ３ｎ｜／ｆ３ ＜ １．２    ‥‥‥（３ｂ）
条件式（４）は、望遠端における全系の焦点距離を第２レンズ群Ｂ２の焦点距離で規定するものである。条件式（４）の上限を超えて第２レンズＢ２の焦点距離が小さくなると、高ズーム比化およびレンズ全長の短縮化には有利だが、ペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面湾曲が増大してくるので好ましくない。
【００３６】
条件式（４）の下限を超えて第２レンズＢ２の焦点距離が大きくなると、高ズーム比化のために、第２レンズ群Ｂ２の移動量を大きくする、または第３レンズ群Ｂ３の変倍作用を大きくする必要がある。第２レンズ群Ｂ２の移動量を大きくするとレンズ全長が増大してくるので好ましくない。また、第３レンズ群Ｂ３の変倍作用を大きくすると、ズーム全域にて球面収差とコマ収差をバランス良く補正することが困難となる。条件式（４）は、次の条件式を満足すると、ズーム全域での像面湾曲および非点収差を抑えることができ、好ましい。
【００３７】
７．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ２０．０      ‥‥‥（４ａ）
条件式（５）は、望遠端における全系の焦点距離を第３レンズ群Ｂ３の焦点距離で規定するものである。条件式（５）の上限を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が長くなりすぎると、球面収差の補正効果が小さく、球面収差を第３レンズ群Ｂ３より後方のレンズ群で補正する必要があり、レンズ枚数が増加してくるので好ましくない。条件式（５）の下限を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が短くなりすぎると、ズーム全域での球面収差とコマ収差をバランス良く補正することが困難になる。また、第３レンズ群Ｂ３と第３レンズ群Ｂ３より後方のレンズ群の相対的な偏芯により発生する軸上コマ収差と像面湾曲隔差に対する製造誤差敏感度が必然的に大きくなり、これを非球面レンズを採用しても補正が困難になってしまう。条件式（５）は、次の条件式を満足すると、球面収差の補正と全系の小型化が容易となり、好ましい。
【００３８】
０．１ ＜ ｆ３／ｆＴ ＜ ０．５      ‥‥‥（５ａ）
条件式（６）は広角端と望遠端における全系の焦点距離比を望遠端でのＦナンバーで規定したものである。条件式（６）の上限を超えて、望遠端でのFナンバーが大きくなると、望遠端において球面収差および軸上色収差の補正を十分に行わずとも、高い結像性能を達成可能だが、絞りによる像面変動が大きくなり、好ましくない。条件式（６）の下限を超えて、望遠端でのFナンバーが小さくなると、望遠端において球面収差を補正するために第１レンズ群Ｂ１のレンズ枚数が増加し、また径方向が増大してくるので良くない。また第１レンズ群Ｂ１の径方向の増大に伴い、ズーム全域にて軸外光線のフレア成分が増加してくるので好ましくない。条件式（６）は次の如く設定するのがより好ましい。
【００３９】
３．２５ ＜ （ｆＴ／ｆＷ）／ＦｎｏＴ ＜ ６．５０    ‥‥‥（６ａ）
条件式（７）の上限を超えて負レンズの材料の屈折率が高くなるとレンズ面の曲率半径が大きくなり、諸収差の補正、特に広角端において球面収差の補正効果が少なくなるので好ましくない。条件式（７）の下限を超えて屈折率が低くなると所定の屈折力を持たせるために曲率半径が小さくなり非点収差の補正が困難になるので好ましくない。また、全系の小型化が困難となってくる。条件式（７）は次の如く設定するのがより好ましい。
【００４０】
１．８４ ＜ Ｎｄ３ｎ ＜ ２．２０        ‥‥‥（７ａ）
条件式（８）は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離を適切に設定し、適正なズーム比を保ち、ペッツバール和の補正を行うものである。条件式（８）の上限を超えると、ズーミングにおける第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の収差変動が大きくなり、特に像面湾曲を補正することが困難となってくる。条件式（８）の下限を超えると、高ズーム比化のために、第２レンズ群Ｂ２のズーミングにおける移動量が大きくなり、レンズ全長および径方向が増大してくるので好ましくない。更に、条件式（８）は次の如く設定するのがより好ましい。
【００４１】
４．０ ＜ ｆ１／｜ｆ２｜ ＜７．０        ‥‥‥（８ａ）
条件式（９）は、第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズにより、色収差の補正を良好に行うとともに、球面収差やコマ収差の補正をバランス良く補正するためのものである。条件式（９）の上限を超えると、第３レンズ群Ｂ３の負レンズが大型化してくるので、好ましくない。条件式（９）の下限を超えると、第３レンズ群Ｂ３の負レンズのパワーを十分強く確保することが困難となり、望遠端において球面収差やコマ収差の補正効果が弱くなるので、好ましくない。更に、条件式（９）は次の如く設定するのがより好ましい。
【００４２】
０．９ ＜ ｔ１ｍｉｎ／ｔ３ｎ ＜ ４．０        ‥‥‥（９ａ）
また、第３レンズ群Ｂ３の少なくとも１つの負レンズの材料のヌープ硬さＨｋ３ｎ、第１レンズ群Ｂ１中のレンズで材料のヌープ硬さ最小のものをＨｋ１ｍｉｎとする。このとき、
０．５ ＜ Ｈｋ３ｎ／Ｈｋ１ｍｉｎ        ‥‥‥（１０）
なる条件を満たすことが望ましい。条件式（１０）は、外力の加わる環境や、ガラスの自重及び締め付けなどによる変形を規定したものである。条件式（１０）の下限を超えると、機械的強度が不十分となり、変形や歪みが生じるので、好ましくない。また、第３レンズ群Ｂ３は少なくとも１つの非球面形状のレンズ面を有することが望ましい。これによれば口径比を大きくすることが容易となる。また広角端でのFナンバーを比較的小さく、第３レンズ群Ｂ３より後方のレンズ群のレンズ群構成を簡素な構成にすることができる。また、後群ＬＲは全てのレンズ群を合成し１つのレンズ系としたとき、レンズ系全体の屈折力が正となることが望ましい。
【００４３】
後群ＬＲを合成したレンズ系の屈折力を正とすることにより、高い光学性能を達成することが容易となる。また、後群ＬＲは、正の屈折力の第４レンズ群からなる構成又は負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４と正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５から成る構成とすることが望ましい。これによれば所望の焦点距離比（ズーム比）を確保しつつ、レンズ全長の短縮およびレンズ系の簡素化を図ることが容易となる。
【００４４】
図１、図３の実施例１、２では広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｂ２を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｂ４を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させて補正している。また、第４レンズ群Ｂ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアーフォーカス方式を採用している。第４レンズ群Ｂ４の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングの際の像面変動を補正するための移動軌跡である。
【００４５】
このように第４レンズ群Ｂ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第３レンズ群Ｂ３と第４レンズ群Ｂ４との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。なお、第１レンズ群Ｂ１と第３レンズ群Ｂ３と、開口絞りＳＰはズーミング及びフォーカスのためには不動である。各実施例において、例えば望遠端のズーム位置において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｂ４を前方に繰り出すことで行っている。実施例１において第３レンズ群Ｂ３は物体側から像側へ順に正レンズ、開口絞りＳＰ、異常分散性の材料より成る負レンズ、正レンズより構成している。
【００４６】
実施例２において第３レンズ群Ｂ３は物体側から像画へ順に正レンズ、異常分散性の材料より成る負レンズより構成している。図５の実施例３は、広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｂ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｂ３の物体側に配置されており、物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４は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。実施例１、２と同様に第４レンズ群Ｂ４でフォーカシングを行うリアーフォーカス式を採用している。実施例３において第３レンズ群Ｂ３は物体側より像側へ順に正レンズ、異常分散性の材料より成る負レンズ、正レンズより構成している。
【００４７】
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２レンズ群Ｌ２は像側へ移動している。第１、第３、第４レンズ群Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４は物体側へ移動している。そして、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第５レンズ群Ｌ５を光軸上移動させてフォーカスを行うリアーフォーカス式を採用している。例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体へのフォーカスは、同図の直線５ｃを示すように第５レンズ群Ｌ５を前方へ繰り出すことにより行っている。また、同図に示す第５レンズ群Ｌ５の実線の移動軌跡である曲線５ａと点線の曲線５ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。実施例４において第３レンズ群Ｂ３は物体側から像側へ順に正レンズ、異常分散性の材料より成る負レンズ、異常分散性の材料より成る負レンズと正レンズを接合した接合レンズより成っている。
【００４８】
次に各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いたカムコーダー（ビデオカメラ）の実施例を図１０を用いて説明する。図１０において、１０はカメラ本体、１１は各実施例で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体１０に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）（撮像素子）である。１３は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子１２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。図１１は各実施例のズームレンズを用いたデジタルスチルカメラの要部概略図である。図１１において、２０はカメラ本体、２１は各実施例で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体２０に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。
【００４９】
以下、実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４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。また、材料の部分分散比θｇＦも示す。最も像側の２つの面はガラスブロックＧに相当している。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４〜Ａ１０を各々非球面係数としたとき
【００５０】
【数１】
0005574796.tif 000002
【００５１】
なる式で表している。
*は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０-xを意味している。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。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。
【００５２】
［実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1         37.524    1.15   1.84666    23.8    0.62046       
2         20.941    4.70   1.60311    60.6    0.54143       
3        991.493    0.20                             
4         20.344    3.09   1.69680    55.5    0.54335       
5         56.718  (可変)                             
6         43.614    0.60   1.88300    40.8    0.56672       
7          5.143    2.38                             
8        -22.110    0.60   1.77250    49.6    0.55205       
9         12.639    0.52                             
10         10.317    1.48   1.92286    18.9    0.64952       
11         54.045  (可変)                             
12*         9.760    2.37   1.58313    59.4    0.54230       
13       -114.532    1.40                             
14(絞り)    ∞       2.30                             
15         50.939    0.60   1.84666    26.8    0.57997        
16          9.313    0.13                             
17*        10.093    1.94   1.58313    59.4    0.54230       
18        -64.391  (可変)                             
19         15.566    1.88   1.80400    46.6    0.55718       
20        -16.628    0.55   1.92286    18.9    0.64952       
21        -46.465  (可変)                             
22          ∞       1.00   1.51633    64.1    0.53524       
23          ∞       1.00                           
像面        ∞   
非球面データ
第12面
K =-9.06819e-001  A 4= 3.08508e-005  A 6=-9.43703e-008  A 8= 5.81160e-009  
第17面
K =-2.96495e-001  A 4=-1.68284e-004  
各種データ
ズーム比     14.80 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.26    22.50    62.98  
Fナンバー      1.85     2.76     3.09  
半画角（度）   27.87     5.71     2.05  
像高           2.25     2.25     2.25  
レンズ全長    60.67    60.67    60.67  
BF             8.44    12.12     6.03  
d 5            0.65    15.08    19.63  
d11           19.80     5.38     0.82  
d18            5.88     2.20     8.29  
d21            6.79    10.46     4.38  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      30.89  
2    6      -5.79  
3   12      16.89  
4   19      15.77  
5   22       ∞    
【００５３】
［実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1         43.894    1.20   1.84666    23.8    0.62046       
2         23.000    4.66   1.60311    60.6    0.54143       
3       -280.034    0.20                             
4         20.274    2.70   1.69680    55.5    0.54335       
5         51.120  (可変)                             
6         28.122    0.80   1.88300    40.8    0.56672       
7          6.540    2.26                             
8        -18.942    0.60   1.80400    46.6    0.55718       
9          7.022    0.86                             
10          8.972    1.52   1.92286    18.9    0.64952       
11         36.078  (可変)                             
12(絞り)    ∞       1.56                             
13*         6.952    3.01   1.58313    59.4    0.54230       
14*       -42.383    0.15                             
15         10.978    0.70   1.84660    23.4    0.59564       
16          6.327  (可変)                             
17         12.880    2.95   1.48749    70.2    0.53001       
18         -5.663    0.60   1.80610    33.3    0.58811       
19         -9.592  (可変)                             
20          ∞       2.00   1.51633    64.1    0.53524       
21          ∞       1.00                             
像面        ∞   
非球面データ
第13面
K =-5.49204e-001  A 4=-5.53825e-006  A 6=-2.35506e-007  A 8= 9.95678e-009  
第14面
K =-3.77037e+001  A 4= 2.03627e-004  A 6=-2.32415e-006  
各種データ
ズーム比     19.98 
広角     中間     望遠
焦点距離       3.62     9.89    72.39  
Fナンバー      1.85     2.20     3.50  
半画角（度）   28.90    11.44     1.58  
像高           2.00     2.00     2.00  
レンズ全長    61.21    61.21    61.21  
BF             8.99    11.56     5.18  
d 5            0.55    10.66    20.78  
d11           22.28    12.16     2.05  
d16            5.63     3.06     9.44  
d19            6.67     9.24     2.86  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      31.49  
2    6      -5.45  
3   12      17.64  
4   17      15.64  
5   20       ∞    
【００５４】
［実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1         66.915    1.50   1.84666    23.8    0.62046       
2         37.905    4.99   1.49700    81.5    0.53752       
3       -113.170    0.20                             
4         28.084    3.16   1.69680    55.5    0.54335       
5         67.192  (可変)                             
6         52.399    0.90   1.83481    42.7    0.56362       
7         12.495    4.30                             
8        -24.582    0.75   1.60311    60.6    0.54143       
9         12.239    1.68                             
10         15.234    1.70   1.92286    18.9    0.64952       
11         32.149  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*         9.641    3.33   1.58313    59.4    0.54230       
14         69.685    3.91                             
15         15.555    0.70   2.10500    17.2    0.60817       
16          8.975    1.23                             
17         42.529    1.42   1.84666    23.8    0.62046       
18       -326.495  (可変)                             
19          ∞     (可変)                             
20         15.442    0.80   1.84666    23.8    0.62046       
21          9.959    2.83   1.80400    46.6    0.55718       
22        568.997  (可変)                             
23          ∞       1.00   1.51633    64.1    0.53524       
24          ∞       1.50                             
像面        ∞   
非球面データ
第13面
K =-1.05690e+000  A 4= 1.94658e-004  A 6= 3.70503e-005  A 8= 5.70955e-007  A10=
-1.88292e-009  
A 3=-8.59213e-005  A 5=-1.01902e-004  A 7=-6.93498e-006  
各種データ
ズーム比     11.55 
広角     中間     望遠
焦点距離       6.48    19.86    74.82  
Fナンバー      2.00     2.90     3.50  
半画角（度）   29.06    10.28     2.75  
像高           3.60     3.60     3.60  
レンズ全長    83.07    83.58    86.28  
BF            12.26    15.41     8.13  
d 5            0.80    14.54    26.06  
d11           24.46     8.43     3.00  
d12            9.20     6.47     1.62  
d18            1.16     2.61     4.29  
d19            1.79     2.71     9.78  
d22           10.10    13.25     5.97  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      44.37  
2    6     -10.48  
3   12       ∞    
4   13      27.64  
5   19       ∞    
6   20      20.25  
7   23       ∞    
【００５５】
［実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1         69.519    1.80   1.80610    33.3    0.58811       
2         35.653    6.20   1.49700    81.5    0.53752       
3       5960.101    0.20                             
4         36.095    4.20   1.60311    60.6    0.54143       
5        165.797  (可変)                             
6         52.500    1.00   1.88300    40.8    0.56672       
7         10.848    2.30                             
8         42.702    0.80   1.88300    40.8    0.56672       
9         10.138    3.65                             
10        -27.807    0.70   1.80610    33.3    0.58811       
11        165.235    0.20                             
12         22.393    2.40   1.92286    18.9    0.64952       
13        -88.493  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         9.850    3.20   1.58313    59.4    0.54230       
16        -51.755    3.31                             
17         54.205    0.80   1.76182    26.5    0.61353       
18          8.790    0.50                             
19         17.094    0.70   2.00800    10.2    0.58820
20         12.677    2.70   1.69895    30.1    0.60291       
21        -49.030  (可変)                             
22        -32.233    0.70   1.51633    64.1    0.53524       
23       -104.135  (可変)                             
24*        17.882    2.50   1.58313    59.4    0.54230       
25       -116.206  (可変)                             
26          ∞       1.00   1.51633    64.1    0.53524       
27          ∞       2.00                           
像面        ∞   
非球面データ
第15面
K =-5.07030e-001  A 4=-5.55503e-005  A 6= 2.81063e-007  A 8=-5.68817e-008  A10=
2.12024e-009  
第24面
K = 4.82475e-001  A 4=-2.45796e-005  A 6= 2.23972e-007  A 8=-3.98282e-009  
各種データ
ズーム比     19.76 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.95    17.10    97.86  
Fナンバー      2.85     3.42     5.68  
半画角（度）   38.04    12.76     2.27  
像高           3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    86.04    91.45   118.04  
BF            10.05    15.93     8.58  
d 5            0.70    22.07    41.23  
d13           26.08     8.15     1.85  
d14            7.79     3.75     1.10  
d21            1.55     0.87     4.93  
d23            2.01     2.84    22.51  
d25            7.39    13.27     5.92  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      62.98  
2    6      -9.60  
3   14       ∞    
4   15      18.68  
5   22     -90.71  
6   24      26.76  
7   26       ∞ 
【００５６】
【表１】
0005574796.tif 000003
【符号の説明】
【００５７】
Ｂ１…第１レンズ群      Ｂ２…第２レンズ群      Ｂ３…第３レンズ群
Ｂ４…第４レンズ群      Ｂ５…第５レンズ群      ＬＲ…後群
【図１】
0005574796.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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１０】
0005574796.tif 000013
【図１１】
0005574796.tif 000014